累积叠轧焊合工艺(ARB)制备铜-石墨复合材料组织性能研究

来源 :江西理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tomato20099002
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
铜-石墨复合材料以其优异的导电、导热、减磨耐磨性能被广泛应用于航空航天、轨道交通、电子电器等领域。然而石墨与铜的物理性能差异大、润湿性差,使得所制备的复合材料石墨分散性差,界面结合弱,严重影响了复合材料的性能。并且现有的制备工艺或多或少存在工艺复杂、生产成本等高缺陷,因此,需要一种新的制备工艺来解决石墨分布和界面结合的问题,进而提高复合材料的综合性能。本文通过累积叠轧焊合结合中间退火工艺制备了铜-石墨复合材料,研究了不同中间退火工艺对复合材料组织性能的影响,确定最佳中间退火工艺。在此基础上,进一步提升叠轧循环次数,分析了随叠轧循环次数的增加复合材料界面结合、石墨分布、硬度、导电率、摩擦系数、磨损量、织构的变化。主要研究结果如下:(1)采用非保护性气氛进行中间退火制备复合材料内部有氧化物夹杂。随中间退火次数的减少,铜基体内部的石墨颗粒易发生团聚,晶粒尺寸变小,相对密度降低,导电率降低,硬度增大,摩擦系数增大,磨损量降低。一步退火法所制备复合材料石墨分散均匀,摩擦系数为0.215,导电率为94.54%IACS,综合性能最好,为最佳中间退火工艺。(2)随着叠轧循环次数增加,石墨颗粒分散越来越均匀,与基体之间的界面结合也越来越紧密,晶粒尺寸越来越小,维氏硬度增大,相对密度增加,导电率降低,摩擦系数和磨损量降低。8个循环后石墨颗粒可以破碎至纳米尺寸,且均匀分布在晶内;此时复合材料相对密度为98.5%,导电率为93.1%IACS,硬度为128.04 HV,磨损机制主要以疲劳磨损为主。8个循环摩擦系数和磨损量较1个循环分别减少了32.5%和49.0%。(3)铜-石墨复合材料轧制变形后,RD-ND面晶粒沿着轧制方向被拉长,退火时晶粒跨焊缝生长。随循环次数的增加,铜基体层与层之间的结合更好,石墨层厚度也越来越薄,晶粒尺寸逐渐降低。(4)累积叠轧焊合制备铜-石墨复合材料RD-ND面以轧制织构Goss、Brass织构为主,并含有剪切织构E、F和Rotated Cube,这种剪切织构是由于石墨颗粒的添加引入了剪切应力造成,织构强度并未随着循环次数的增加而增强。退火过后,以Copper织构为主。
其他文献
过渡金属硫族化合物(TMDCs)因其在光电、热学和力学等方面的新颖物理现象而激发了广泛的研究兴趣。TMDCs因有着良好的输运性质可能在器件中有着巨大应用价值。二碲化钨(WTe2)作为TMDCs中重要的一员,WTe2除了半导体2H相,同时还具有半金属型Td相,因而在一定程度上存在与其他TMDCs不同的性质。WTe2是第一个被预言的第二类外尔半金属材料。具有独特的能带结构,并且在外尔点附近具有倾斜的外
富含中重稀土的离子吸附型稀土矿是国家重要的战略性资源。而浸矿剂用量是影响离子吸附型稀土浸取效果的主要因素,浸矿剂用量过少,会造成稀土浸取效率低、导致资源损失;浸矿剂用量过多,则会引起矿区浸矿剂主要是硫酸铵的大量残留、对生态环境造成严重负担;所以准确计算浸矿剂用量对实现离子型稀土的绿色高效开采意义重大。本文根据铵离子在黏土矿物中的赋存形态,将铵离子在矿石上的吸附分为可逆吸附和不可逆吸附两部分;分析浸
硒在医疗保健、电子工业、农业、玻璃行业、催化剂行业等应用前景广阔,而回收硒的主要原料为铜阳极泥,且铜阳极泥富含金、银等金属,具备极高的综合回收价值。在处理铜阳极泥回收硒的火法和湿法中,硫酸化焙烧-还原具有硒碲分离效果好且回收率高、工艺简单、适用于各种复杂物料等优点,因此半数的铜阳极泥通过硫酸化焙烧-还原来回收硒。本论文以低砷锑铋铜阳极泥为原料,研究其硫酸化焙烧-还原回收硒过程的热力学及工艺,得出以
铁电材料是一种多功能材料,具有压电、介电、储能、倍频、铁电、光电以及热释电等效应。无铅铁电材料是一类很有希望替代铅基铁电材料在实际应用地位的无毒环保材料。将铁电材料的铁电性与铁电材料的其他物理特性相结合,预测会产生新的效应,出现新的功能与应用。本论文在充分研读前人有关晶粒尺寸与铁电性能、铁电储能、铁电应变的关系的研究基础上,结合现有的试验条件和设备,以无铅钙钛矿型铁电材料为研究对象,以晶粒尺寸与铁
随着新能源产业的高速发展,全球市场对硫酸锰、四氧化三锰等锰基材料的需求日益旺盛,同时对锰基材料的技术要求也更加严苛,这使得高品质锰基材料的制备研究备受业界关注。本文以菱锰矿浸出液为原料,首先分别开展了氟化-硫化沉淀法和分步沉淀法制备电池级硫酸锰的研究,考察了加料方式、通气方式等反应参数对杂质的脱除效果,获取了电池级硫酸锰制备的最佳工艺条件。在此基础上,开展了沉淀转化-焙烧法制备四氧化三锰的研究,考
目前,工业上制备稀土氧化物的方法通常为沉淀-焙烧法。此类方法存在沉淀剂成本高、能耗高、副产品及废水难处理等问题。因此,探索一种绿色高效的稀土氧化物制备方法对稀土产业技术升级具有重要意义。本论文以氯化稀土溶液为原料,开展了柠檬酸辅助超声喷雾热解制备稀土氧化物理论及实验研究。获得了氯根含量满足工业需求的稀土氧化物产品。论文简要工作内容及研究结果如下:(1)对氯化钆和氯化镨钕热解过程中可能存在的相关反应
随着高端工业不断发展,工业产品对重稀土的需求越来越大,但目前对重稀土的分离而言,萃取设备的研究并不完善。鉴于此情况,需设计一种萃取设备来提高重稀土分离的能力。本文以无前室重稀土圆筒萃取槽为研究对象,深入研究萃取槽内流场特性及料液混合过程,通过数值计算平台对萃取槽内料液的混合进行数值模拟,对萃取槽结构进行优化设计,主要工作如下:(1)针对传统方形萃取槽存在料液流动和混合方面的不足,提出无前室小型重稀
通过调查高职护理专业1 109名学生碎片化时间管理现状,采取寻根溯源和多方位分析法帮助护生找到影响其碎片化时间管理的因素,并提出建立针对性的引导机制,让护生走出碎片化时间管理困惑,提高学习效率和就业能力。
目前,离子型稀土矿主要的开采工艺为原地浸析法,采用原地浸析法进行矿山开采的过程中,孔隙结构的变化是造成渗透系数改变的直接因素。当浸矿液注入上部矿体时,矿土先由非饱和状态进入饱和状态。之后,浸矿液与矿土发生水土化学作用,使矿土颗粒发生分散或团聚,且浸矿液渗流会同时引起微颗粒迁移,使得矿土孔隙结构不断发生改变,从而引起矿土渗透系数发生变化。当注液强度超过矿土有效渗透强度时,极易引发表层滑坡事故。故而探
随着信息化、智能化社会的发展,国内对Cu合金材料的性能提出更高要求,如强磁场材料、无人机和机器人转子线圈要求合金在拥有高强度的同时还需兼具高导电率。Cu-Ag合金具有优良的强度和导电率匹配度,优化铸造方法和加工工艺对于制备高强高导Cu-Ag合金具有重要意义。在本实验中,通过课题组自主设计研发的真空水平连铸设备制备Cu-4.5 wt.%Ag合金,研究铸造方法、固溶、时效和中间热处理对合金拉拔性能的影