Cu-Ti3SiC2復合材料的制備及其磨損性能研究.pdf

1、Ti3SiC2是近年來受到廣泛關注的一種新型三元層狀陶瓷化合物材料,它同時具有金屬的導電、導熱和陶瓷的低密度、高熔點、高穩(wěn)定性等性能。Ti3SiC2的導電、導熱以及自潤滑性能均優(yōu)于石墨和碳纖維。用Ti3SiC2與銅復合制備銅基復合材料既能保持復合材料優(yōu)良的導電、導熱性能,又能提高復合材料強度和耐磨減磨性能,此類材料具有廣闊應用前景,對今后的工程應有重要的指導意義。
　　 本文用Ti、Si、C粉末無壓燒結制備了高純度的Ti3SiC

2、2材料,再與Cu粉球磨混合,采用熱壓燒結技術,制備含有不同Ti3SiC2體積分數的Cu/Ti3SiC2復合材料,分析了Ti3SiC2含量和燒結溫度對Cu/Ti3SiC2復合材料的致密度、導電性等性能的影響;研究了Cu/Ti3SiC2復合材料干摩擦系數和在無潤滑與水潤滑條件下的滑動磨損失重情況,并對其磨損性能和磨損機制進行分析。
　　 研究結果表明:Ti3SiC2含量為10%時,隨著燒結溫度的提高,致密度提高。900℃燒結時,隨著

3、Ti3SiC2含量的增加,復合材料致密度下降、導電性下降;Ti3SiC2的加入降低了復合材料的摩擦系數;在干磨損條件下,Ti3SiC2含量為20vol%時,磨損失重最小,抗磨性能達到最優(yōu),干磨損機制主要為粘著磨損和磨粒磨損,并且伴有氧化磨損,其氧化物是Cu2O,Ti3SiC2含量較少時,主要為粘著磨損,Ti3SiC2含量較高、載荷較大時主要為磨粒磨損和氧化磨損。在水潤滑磨損條件下,隨著載荷的增加,磨損失重增大;載荷較小時,磨損機制主要為