纳米氧化锆增强铜基复合材料研究

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1、中文摘要本文采用粉末冶金法制备了纳米氧化锆增强铜基复合材料，分析研究了压制压力、Zr02含量对材料性能的影响。结果表明，当Zr02含量为8％时，Cu-Zr02复合材料具有最佳的综合物理力学性能。强化相纳米级Zr02粒子以弥散分布于铜基体内，有效的阻碍位错运动和晶界滑移，提高了铜基复合材料的强度和耐热性，并在保持高导电率的条件下，明显提高铜基复合材料的强度和硬度。在此基础上，通过考察材料的配方、工艺和性能及微观组织分析等手段，制备了一种机械强度高，摩擦磨损性能好的新型铜基自润滑复合材料。利用MG--2000型高速高温摩擦磨损实验机，考察该材料的摩擦学性能，使用扫描

2、电子显微镜观察分析了磨损表面形貌，进而探讨了其摩擦磨损机理。正交设计试验结果表明，氧化锆和二硫化钼对摩擦学性能影响较为显著，石墨影响较小。通过正交设计实验，得到摩擦学性能最佳的铜基复合材料成分为：铜87％氧化锆5％石墨5％二硫化钼3％。研究表明这种材料的主要磨损形式为磨粒磨损、粘着磨损。关键词；粉末冶金；弥散强化；铜基复合材料；铜基自润滑复合材料；纳米氧化锆；摩擦学性能；正交设计实验ABSTRACTThellanozirconiareinforcedCu-matrixcompositesweremadebypowdermetallurgymethod．Thein

3、fluenceofpressureandthecontentofZr02ontheperformanceofthecompositewerestudied．TheresultsshowthattheCu-Zr02compositehasthebestsyntheticphysicalpropertywhenthecontentofZr02reaches8percent．DistributionofNanoZr02incopperisdispersed,whichcanpreventthemovementofdislocationandtheslippingofg

4、rainboundarysoastoenhancethestrengthandtheheatresistanceofthecompositeaswellasitshardnessunderhi曲conductance．Bytheway,onthefoundationofnanonmomareinforcedCu．matrixcomposites，Anovelself-lubricationcoppermarxcompositewithhighmechanicalintens埘andgoodperformanceofwearandfrictionhasbeenpr

5、eparedinthispaper．Wehavereviewedthematerial’Scomponent，technology,capabilityandmicrocosmictissue．Thiskindofself-lubricationcoppermatrixcompositeshavebeenfabricatedbypowermetallurgyroute．Apin-on—diskweartestingmachineWasemployedtoevaluateit’Sweal"resistance，thewomsurfaceswereexaminedb

6、yscanningelectronmicroscope，thenitswearmechanismwasdiscussed．OrthogonalexperimentindicatedthattheinfluencesofZr02andMoS2ontribotogicalpropertiesaremorenotablethantheinfluenceofgraphite．Theself-lubricationcoppermarxcompositeshavetheoptimaltribologicalpropertieswhenthecompositionsale：C

7、u87％，Zr025％，C5％．MoS23％．Keywords：powdermetallurgy；dispersionstrengthening；coppermatrixcomposite；self-lubricationcoppercomposites；llanozirconia；tribologicalperformance；orthogonalexperiment天津大学硕士学位论文纳米氧化锆增强铜基复合材料研究独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或

8、撰写过的研究成果，也不包