氮化硼納米片增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的界面調(diào)控與性能

編號(hào)：CYYJ043156

篇名：氮化硼納米片增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的界面調(diào)控與性能

作者：李忠華 易健宏 游昕 李才巨 鮑瑞 劉亮

關(guān)鍵詞： 氮化硼納米片 界面調(diào)控 力學(xué)性能 耐磨性能 銅基復(fù)合材料

機(jī)構(gòu)： 昆明理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

摘要： 銅因其高導(dǎo)電和高延性的優(yōu)點(diǎn)在電刷及電觸頭材料有著廣泛的應(yīng)用前景。隨著電力輸送行業(yè)的快速發(fā)展,銅本身低強(qiáng)度的劣勢(shì)已無(wú)法滿足需求,亟需開(kāi)發(fā)一種高強(qiáng)高韌的銅基復(fù)合材料(CMCs)來(lái)彌補(bǔ)銅材料的缺陷。氮化硼納米片(BNNSs)因其優(yōu)異的力學(xué)及高溫結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能,有望作為銅基復(fù)合材料良好增強(qiáng)體,為我國(guó)航空航天及交通運(yùn)輸?shù)犬a(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)出極具戰(zhàn)略意義的復(fù)合材料。本文采用粉末冶金工藝制備了具有高綜合性能的BNNSs增強(qiáng)銅基復(fù)合材料(BNNSs/Cu)。研究了不同熱處理?xiàng)l件下復(fù)合材料微觀組織及界面演變特征,測(cè)試復(fù)合材料力學(xué)性能、電導(dǎo)率及摩擦磨損性能的變化規(guī)律。結(jié)果表明:通過(guò)銅基體微合金化處理(添加1wt%Ti),在BNNSs界面處生成了致密且均勻的TiN過(guò)渡層和TiB晶須,改善了BNNSs與銅基體的界面結(jié)合。BNNSs/Cu-(Ti)-900℃復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度為408 MPa,延伸率為15.5%,且電導(dǎo)率仍保持91%國(guó)際退火銅標(biāo)準(zhǔn)(IACS)的高水平,摩擦系數(shù)降低至0.58(純銅基體:0.80)。本文所得的銅基復(fù)合材料在獲得優(yōu)異力學(xué)性能和耐磨性能同時(shí),仍保持良好的導(dǎo)電性,為開(kāi)發(fā)高性能電接觸材料及摩擦材料提供了技術(shù)指導(dǎo)。