钛铜合金无压浸渗石墨复合材料的制备、组织和性能

admin · 发表于 2023-10-8 12:54:59

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雅宝题库解析：
石墨制品由于其具有低密度、高热导率、低热膨胀系数、耐高温和耐摩擦等优良性能而被广泛应用于航空、航天、核能和化工等工业领域。但是由于石墨是一种多孔材料，材料的疏松直接影响机械性能，从而限制了其应用。通过浸渗填充孔隙可以获得性能明显改善的石墨基体复合材料。采用合金对石墨基体进行浸渗可以在保持石墨基体耐高温、耐摩擦等优点的同时提高材料的机械性能和加工性能。本文分析了传统的合金浸渗石墨复合材料耐磨性差、界面结合强度不高的原因，选择TixCu1-x（x = 0.55~0.9，at%）作为浸渗合金，发现该成分范围内的钛铜合金均可以进行无压浸渗，获得填充致密、组织均匀、耐磨性能良好的复合材料。通过对钛铜合金无压浸渗石墨复合材料浸渗过程中的物理、化学机理进行研究，对制得的钛铜合金无压浸渗石墨复合材料的相组成、微观结构和主要成分进行了研究。分析了不同浸渗工艺对无压浸渗效果的影响，并对工艺进行了优化。结果表明，复合材料主要由C、TiC、Cu和钛铜金属间化合物组成，浸渗组织呈均匀网状分布于石墨基体，浸渗相和石墨基体的界面处主要为TiC。本文研究了材料在浸渗前后孔隙率、密度、硬度、摩擦系数、导热系数等物理性能和力学性能的改变。研究发现浸渗过程中高熔点、高硬度的碳化钛增强相的引入既改善了合金与石墨的润湿性，提高了界面结合强度和复合材料的耐磨性，又保持了较好的导热性，为钛铜合金无压浸渗石墨复合材料的应用提供了可参考依据。另外，本文还对碳纤维增强金属基复合材料、非晶合金浸渗石墨复合材料的制备、组织和性能进行了初步探索研究。

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