Cu-W-TiC電接觸材料組織及性能研究.pdf

1、鎢銅復(fù)合材料綜合了銅和鎢的各自優(yōu)點，如高的導(dǎo)電導(dǎo)熱性、高的高溫強度、較高的硬度、低的熱膨脹系數(shù)、良好的抗電蝕性和塑性等，廣泛應(yīng)用在航天、電子、機械、電器等工業(yè)領(lǐng)域。Ti C具有高的熔點和硬度，好的熱穩(wěn)定性。根據(jù)以往研究顯示， Ti C彌散顆粒的加入可以有效改善鎢的低溫脆性和提高再結(jié)晶溫度。本實驗通過加入不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的 TiC，意圖改善傳統(tǒng)鎢銅復(fù)合材料的綜合性能。傳統(tǒng)鎢銅復(fù)合材料的制備方法有混粉燒結(jié)法、注射成型、機械合金法、燒結(jié)鎢骨架熔滲

2、法等。但這些方法工藝較難控制，難以制得高致密度的復(fù)合材料。本文采用粉末放電等離子體燒結(jié)工藝，在燒結(jié)溫度900℃、壓力30MPa、升溫速度100℃/min、保溫時間10min的條件下，制備出四種(Cu/50W)-TiC復(fù)合材料。對不同 TiC含量的(Cu/50W)-TiC復(fù)合材料的致密度、導(dǎo)電率、硬度及顯微組織分別進(jìn)行了測試與觀察，并分析了 TiC含量對(Cu/50W)-TiC復(fù)合材料組織及性能的影響。結(jié)果表明：(Cu/50W)-TiC復(fù)

3、合材料的致密度均大于95.0％，硬度及導(dǎo)電率分別為79~113HV0.2和43.2%66.5%IACS。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴采用QG-700型氣氛高溫摩擦磨損試驗機上進(jìn)行磨損實驗，初步分析了復(fù)合材料的磨損機理。(Cu/50W)-TiC復(fù)合材料的磨損機理主要為磨粒磨損。⑵采用Gleeble-1500D數(shù)控動態(tài)熱力學(xué)模擬試驗機對(Cu/50W)-TiC復(fù)合材料進(jìn)行軸向單次等溫壓縮試驗，研究測試了(Cu/50W)-TiC復(fù)合材料

4、的真實應(yīng)力應(yīng)變曲線和熱變形行為。結(jié)果表明：(Cu/50W)-TiC復(fù)合材料在熱變形過程中以發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶為主，應(yīng)變速率和變形溫度是影響動態(tài)再結(jié)晶的重要因素。根據(jù)真實應(yīng)力、變形溫度及應(yīng)變速率之間的關(guān)系，建立了(Cu/50W)-TiC復(fù)合材料的熱變形本構(gòu)方程。⑶采用JF04C型觸點材料測試系統(tǒng)進(jìn)行觸點接觸閉合斷開試驗，對比研究了兩種復(fù)合材料的熔焊力、接觸電阻等電接觸性能及其變化規(guī)律。結(jié)果表明：在本實驗條件下，(Cu/50W)-3%TiC和