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硕士学位论文(镀铜Gr+纳米SiCp)/铜基复合材料的制备和性能研究 FABRICATION AND PROPERTIES OF COPPER POSITE REINFORCED BY Cu-COATED GRAPHITE AND NANO-SiCp 刘宝玺 2010年7月国内图书分类号: 学校代码:10213 国际图书分类号: 密码:公开工学硕士学位论文(镀铜Gr+纳米SiCp)/铜基复合材料的制备和性能研究硕士研究生:刘宝玺导师:王桂松副教授申请学位:工学硕士学科:材料学所在单位:材料科学与工程学院答辩日期:2010年7月授予学位单位:哈尔滨工业大学 Classified Index: : Dissertation for the Master Degree in Engineering FABRICATION AND PROPERTIES OF COPPER POSITE REINFORCED BY Cu-COATEDGRAPHITE AND NANO-SiCp Candidate: Liu Baoxi Supervisor: Associate Prof. Wang Guisong Academic Degree Appliedfor: Materials Science Speciality: Master of Engineering Affiliation: School of Material Science and Engineering. Date of Defence: July, 2010 Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute ofTechnology 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 I 摘要受电弓滑板是电力机车获取电能的关键部件。随着铁路电气化时代的到来,滑板的性能也不断的提高。本文采用粉末冶金方法制备一种磨损率低、导电性能优良的滑板用铜基复合材料。该滑板用铜粉做导电相,石墨做自润滑剂,纳米SiCp做增强相,通过对石墨进行表面改性和提高石墨含量,调整复合材料的力学性能和导电性能。由于石墨和铜高、低温均不润湿,为了增强石墨和铜的界面结合,本文采用在石墨表面化学镀铜的处理。选择了装载量为4g/L、温度为60~65℃、pH ~。分析测试结果表明:Gr颗粒表面成功镀覆了铜层,颗粒包覆的相当完整。采用热压烧结-热挤压工艺制备了纳米SiCp体积分数为3%,镀铜Gr体积分数分别为5%、10%、15%的3种(纳米SiCp+Gr)/铜基复合材料。为了对比, 制备了Gr体积分数为10%,纳米SiCp分别为0%和3%的2种铜基复合材料。利用OM、SEM、TEM等手段对铜基复合材料微观组织进行观察和分析,并进行常温力学性能、导电性能和摩擦磨损性能的研究。结果表明:Gr颗粒镀铜可改善颗粒与基体的润湿性,提高Gr颗粒与铜基体的界面结合。Gr经过镀铜制得的复合材料,Gr颗粒能更均匀的分布于铜基体中,材料也更致密,常温力学性能和导电性能优于未镀铜的。随着Gr/镀铜 Gr体积分数的增加,复合材料的常温力学性能和导电性能是逐渐降低的。经过化学镀铜处理的复合材料,其摩擦磨损性能要优于未经镀铜处理的。在相同摩擦磨损条件下,随着Gr/镀铜Gr体积分数的增加,摩擦系数和磨损量有降低的趋势。滑动速度一定的条件下,随载荷的增加,同种材料的摩擦系数和磨损量都有降低的趋势。关键词:受电弓滑板;粉末冶金;化学镀铜;润湿性;摩擦磨损哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 II Abstract Pantograph slide is the most important part of electric the development of railway electrization, the requirment about the capablity of slide is improving. A kind of preparation technology-powde metallurgy technology was developed, and a copper posite material slider with low attrition rate and high conductivity was fabricated. In term of the slider material, copper po