收藏本站
《江苏大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

SiCp/Cu基复合材料的研制及性能研究

张洁  
【摘要】:SiC颗粒增强铜基复合材料(SiCp/Cu)可具有良好的耐磨、导电导热性能,作为结构和功能材料具有广阔的应用前景。本文以纳米、亚微米和微米三种粒径SiCp和微米级(10μm)铜粉为原料,制备出纳米、亚微米和微米SiCp/Cu基复合材料,系统考察了SiCp尺寸、含量等因素对铜基复合材料组织与性能的影响。所开展的探索性工作和取得的创新成果如下: 研发了SiCp的低成本表面清洁处理新工艺,并采用低成本冷压烧结结合热挤压的方法,成功制备出组织致密、物理和力学性能优良的纳米、亚微米和微米SiCp/Cu基复合材料。 研究了SiCp尺寸对SiCp/Cu基复合材料抗磨性能的影响。研究发现,不同尺寸的SiCp作为增强相均能显著改善铜基复合材料的抗磨性能;随着SiCp尺寸的增大,SiCp/Cu基复合材料的抗磨性能显著提高,但偶件表面的犁削磨损加剧;以亚微米级SiCp为原料制备的SiCp/Cu基复合材料的减磨耐磨综合性能最佳;添加少量石墨,虽轻微降低了亚微米SiCp/Cu基复合材料的硬度、伸长率、致密性和耐磨性,但在一定程度上提高了抗拉强度,并且磨损表面上的粘着、塑性变形和物质转移倾向进一步明显降低,少量石墨起到很好的减磨作用。 研究了激光冲击对SiCp/Cu基复合材料力学性能的影响。实验研究发现,激光冲击提高SiCp/Cu复合材料的力学性能。有限元分析软件对复合材料单胞模型进行激光冲击加载分析显示,在基体金属上存在着广泛的残余压应力,并且在载荷作用过程中导致了基体的强化,大大提高了基体的强度,同时对增强体与基体界面不产生明显损伤。 探索了SiCp/Cu基复合材料真空扩散连接技术。研究表明,用Ti为钎料连接SiCp/Cu复合材料的连接状况要优于AgCuTi钎料;随着铜基复合材料中SiCp含量增加,焊接接头室温抗剪强度不断下降,当SiCp含量超过10%时,抗剪强度快速下降。 用实验和有限元方法研究了SiCp/Cu基复合材料的电火花堆焊及后续激光冲击强化处理。结果表明,当激光脉冲能量为35J、激光光斑直径为5mm时,激光冲击强化处理可以减小甚至消除焊缝表面残余拉应力,提高经电火花堆焊修复的SiCp/Cu基复合材料裂纹试样的抗拉强度,并提高堆焊焊缝表面显微硬度。 研究了SiCp/Cu基复合材料的切削性能。结果表明,由于SiCp对位错运动的阻碍,在SiCp/Cu基界面处形成位错塞集群,产生应力集中,使SiCp/Cu基复合材料切削过程呈典型的脆性分离;其切削力随背吃刀量和进给量的增加而增加,随切削速度的增加而减少。这与QSn6-6-3、H59-1和紫铜(Cu)有明显区别。 以上研究不仅为制备高性能SiCp/Cu基复合材料提供了理论基础和技术路线,而且可以为SiCp/Cu基复合材料的工程应用提供基本数据。
【学位授予单位】:江苏大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TB331

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 丁俭,赵乃勤,师春生,何春年;纳米相增强铜基复合材料制备技术的研究进展[J];兵器材料科学与工程;2005年05期
2 万怡灶,王玉林,成国祥,杜希文;冷压烧结 Al_2O_3/Cu 复合材料热膨胀性能的研究[J];兵器材料科学与工程;1997年05期
3 田民波,梁彤翔,何卫;电子封装技术和封装材料[J];半导体情报;1995年04期
4 王文静;谢基龙;韩建民;;SiCp_A356复合材料变温下的力学行为[J];北京交通大学学报;2006年04期
5 张俊超;刘平;田保红;任凤章;;形变原位铜基复合材料的研究进展[J];材料导报;2006年08期
6 郭铁明;季根顺;马勤;周琦;贾建刚;陈辉;;弥散强化型导电铜基复合材料的研究进展[J];材料导报;2007年07期
7 邵军超;刘越;;颗粒增强金属基复合材料力学行为有限元模拟研究现状[J];材料导报;2007年09期
8 田素贵,张禄廷,王桂华,乔瑞庆,金寿日,李铁藩;AlN颗粒增强Cu基复合材料内氧化的研究[J];材料工程;2000年10期
9 章文峰,潘晓南;PCD刀具加工SiC颗粒增强铝基复合材料的合理切削速度[J];材料工程;1999年01期
10 王莺,周元鑫,夏源明;SiC颗粒增强铝基复合材料冲击拉伸力学性能的试验研究[J];材料科学与工艺;1998年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 郭乃国;激光冲击处理40Cr钢及其残余应力场数值模拟[D];江苏大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王文俊;用数学模型法估算复合材料的防弹性能[J];工程塑料应用;1997年03期
2 丁黎光,丁伟;电子封装中防止树脂内应力的研究[J];工程塑料应用;2005年08期
3 辜文杰;李刚;谢云;;结构抗冲击设计的泰勒理论修正及计算机模拟[J];四川建筑科学研究;2008年02期
4 许玲,孙宇峰;铝液内部直接氧化法制备Al/Al_2O_3复合材料[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年03期
5 梁君亮;李昊;;材料物理参数选取对钢结构焊接模拟的影响[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年03期
6 季葆华;王自强;;CONSTITUTIVE RELATION OF DISCONTINUOUS REINFORCED METAL-MATRIX COMPOSITES[J];Acta Mechanica Sinica;2001年02期
7 井玉安;王晨宇;;不锈钢复合板生产技术综述[J];鞍山科技大学学报;2007年06期
8 田龙;朱艳芳;田青;;AlN/ZL101原位复合材料的正交实验研究[J];安阳工学院学报;2006年06期
9 许金余;范飞林;白二雷;刘军忠;;玄武岩纤维混凝土的动态力学性能研究[J];地下空间与工程学报;2010年S2期
10 王泽东;许金余;吕晓聪;刘军忠;张磊;;围压作用下岩石冲击破坏与变形特性试验研究[J];地下空间与工程学报;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 廖培育;王声波;吴鸿兴;郭大浩;戴宇生;夏小平;;激光冲击波技术及应用[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
2 侯玲;徐道荣;陈潇潇;;SiCp/Al复合材料与高Si/Al合金的钎焊性能试验研究[A];2011年安徽省科协年会——机械工程分年会论文集[C];2011年
3 王文芳;吴玉程;李灿民;张萍;;一种高导高耐磨Cu-Cr-C复合材料的制备及性能[A];2011年安徽省科协年会——机械工程分年会论文集[C];2011年
4 周剑;张路青;王学良;;水平层状岩体边坡动力响应中的结构面效应研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
5 白新波;王为;;Cu-Ni-P合金镀层的制备及性能研究[A];2011年全国电子电镀及表面处理学术交流会论文集[C];2011年
6 贾成厂;侯昌恒;樊世民;赵军;解子章;;用高能球磨粉末制备W-Cu复合材料[A];复合材料的现状与发展——第十一届全国复合材料学术会议论文集[C];2000年
7 胡明;费维栋;周刚;姚忠凯;王德尊;;基体成分对晶须增强铝基复合材料强化行为的影响[A];复合材料的现状与发展——第十一届全国复合材料学术会议论文集[C];2000年
8 张士元;郑百林;吴景深;贺鹏飞;;芯片封装中翘曲问题的三维有限元数值模拟[A];首届全国航空航天领域中的力学问题学术研讨会论文集(下册)[C];2004年
9 楼建锋;杭义洪;;弹头前舱对战斗部穿甲能力的影响[A];计算爆炸力学进展[C];2006年
10 张明;何煌;曾首义;;连结状况对陶瓷复合装甲抗弹性能的影响[A];计算爆炸力学进展[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄西成;内爆与外爆加载下壳体的力学状态及破坏模式分析[D];中国工程物理研究院;2010年
2 戈晓岚;SiC_p/Al复合材料摩擦学特性及其分形研究[D];江苏大学;2010年
3 潘成刚;多金属热锻模热应力缓解机理及方法研究[D];武汉理工大学;2010年
4 曾芳;大型滑履磨机结构分析及焊接工艺研究[D];武汉理工大学;2010年
5 竺铝涛;纤维力学性质应变率效应和针织复合材料弹道冲击破坏机理[D];东华大学;2010年
6 庄健;Cu/TiC复合材料的制备,组织结构及摩擦磨损行为[D];吉林大学;2011年
7 贾虎;纤维爆炸索水下爆炸特性与应用研究[D];中国科学技术大学;2011年
8 马海春;锚固洞室抗爆能力现场实验研究[D];中国科学技术大学;2011年
9 徐华东;冻结与非冻结木材中应力波传播速度规律研究[D];东北林业大学;2011年
10 王秋萍;几种结构损伤诊断方法对比研究及实验验证[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周阵阵;基于细观力学方法的脆性基体短纤维复合材料性能预报[D];安徽工程大学;2010年
2 李含建;SiC_p/AZ91D复合材料真空气压浸渗机理及界面结构研究[D];南昌航空大学;2010年
3 赵火平;原位合成TiB_2/Al-4Cu复合材料组织和性能的研究[D];南昌航空大学;2010年
4 孟庆辉;恐怖爆炸荷载作用下地铁隧道的冲击反应与防护研究[D];山东科技大学;2010年
5 宋勇;Al-Ti-C-RE细化剂的制备及其细化行为研究[D];郑州大学;2010年
6 罗相尉;电子封装用铝基复合材料的钎焊研究[D];郑州大学;2010年
7 李凯;微/纳米颗粒增强铝基复合材料的制备及性能研究[D];郑州大学;2010年
8 田昊;原位自生TiB_2/Al复合材料的焊接[D];郑州大学;2010年
9 刘慧苹;高纯度Ti_3Al粉末的制备研究[D];郑州大学;2010年
10 宫妍;波动方程的非结构化网格改进有限差分方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 甘永学,吴云书;碳纤维增强铜基复合材料[J];兵器材料科学与工程;1991年02期
2 石子源,邵长全;碳化硅颗粒铝基复合材料的制备[J];兵器材料科学与工程;1994年04期
3 郭洪光;光电器件用金属基复合材料研究进展[J];兵器材料科学与工程;1996年04期
4 石子源,高宏,王德庆;碳纤维的化学镀镍及其复合材料[J];兵器材料科学与工程;1997年01期
5 赵乃勤,李国俊,王长巨,姚家鑫,林捷;粉末冶金真空热压法制备 WC/Cu 复合电阻焊电极[J];兵器材料科学与工程;1997年03期
6 陈民芳,赵乃勤,李国俊;WC对Cu/WC_P复合材料性能及组织的影响[J];兵器材料科学与工程;1998年06期
7 胡锐,商宝禄,李华伦,周尧和;高强度高导电Cu基复合材料的新型制造技术[J];兵器材料科学与工程;1998年06期
8 汤文明,郑治祥,丁厚福,金志浩;Fe/SiC界面反应机理及界面优化工艺研究的进展[J];兵器材料科学与工程;1999年04期
9 王文静;谢基龙;韩建民;;SiCp_A356复合材料变温下的力学行为[J];北京交通大学学报;2006年04期
10 胡更开,韩棋,WengGJ;微结构分布对复合材料弹塑性性能的影响[J];北京理工大学学报;1999年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王耐艳;Cu-纳米TiB_2原位复合材料的制备及摩擦磨损性能[D];浙江大学;2002年
2 李冬林;焊接应力和变形的数值模拟研究[D];武汉理工大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭建,郭新勇,赵东山;Pb对SiCp/Al-1.2Mg-0.6Si-0.1Ti复合材料界面结构的影响[J];电子显微学报;2004年06期
2 汤佩钊,苏云生;粒子增强铸造锌基复合材料研究[J];昆明理工大学学报;1995年05期
3 汪列隆;SiCp增强铝基复合材料的研究[J];池州师专学报;2000年03期
4 张建云,孙良新,王磊,华小珍;电子封装SiCp/356Al复合材料制备及热膨胀性能[J];功能材料;2004年04期
5 张发云;闫洪;陈国香;周天瑞;揭小平;胡强;胡志;;SiC_p/AZ61镁基复合材料制备工艺的优化[J];特种铸造及有色合金;2007年10期
6 刘荣佩,田鹏,吴新光,李红卫,左孝青;SiC_P增强泡沫铝基复合材料制备工艺及润湿性研究[J];稀有金属;2004年01期
7 刘少平;揭小平;闫洪;胡志;;SiC_P尺寸对AZ61镁基复合材料组织和性能的影响[J];热加工工艺;2009年18期
8 陆峰,汤智慧,张晓云,钟群鹏,曹春晓;SiC_P含量及缓蚀剂对SiC_P/Al金属基复合材料腐蚀行为的影响[J];航空材料学报;2004年01期
9 王晓明,李镇,成来飞,张立同 ,徐永东;CVI法制备SiCp/SiC复合材料的微结构与性能研究[J];玻璃钢/复合材料;2005年03期
10 张福全,苏钢,龚晓叁,胡仲勋,吴有伍;7075/SiCp铝基复合材料的摩擦磨损性能研究[J];铸造技术;2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李进;;SiCp/Al FGM的冲击韧性实验研究[A];中国空间科学学会空间材料专业委员会2011学术交流会论文集[C];2011年
2 王怡灵;;SiCp/Al复合材料在空间领域中应用展望[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
3 张佐光;李敏;顾轶卓;;先進樹脂基复合材料制造過程中的几個關鍵問題[A];2010年海峡两岸功能性复合材料论坛论文集[C];2010年
4 刘明;方双全;乔英杰;;原位合成法制备Ti_5Si_3基复合材料的研究进展[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第3分册)[C];2010年
5 贾丽霞;陈辉;王云飞;;改性氰酸酯基复合材料性能研究[A];2010年海峡两岸功能性复合材料论坛论文集[C];2010年
6 邓坤坤;王晓军;王金龙;吴昆;胡小石;郑明毅;;锻造对SiCp/AZ91镁基复合材料组织和性能的影响[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(下册)[C];2008年
7 张强;孙东立;武高辉;;SiCp/4032Al复合材料的微观组织与力学性能[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
8 贾丽霞;陈辉;王云飞;;改性氰酸酯基复合材料性能研究[A];2010年海峡两岸功能性复合材料论坛论文集[C];2010年
9 张健;黎义;张大海;陈英;;Si0_2基复合材料的防潮研究[A];复合材料的现状与发展——第十一届全国复合材料学术会议论文集[C];2000年
10 蒋晓琼;瞿叶娜;苏克和;王欣;王艳丽;刘艳;邓娟利;姚小平;曾艳;王涛;曾庆丰;成来飞;张立同;;CVD/CVI制备C/SiC基复合材料的反应机理研究[A];中国化学会第27届学术年会第14分会场摘要集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 美君;我国自主研发出高温碳化硅陶瓷基复合材料[N];中国建材报;2009年
2 吴宏富;浙江丰利国家重大产业技术开发项目通过验收[N];中国包装报;2010年
3 吴宏富;废塑料基复合材料回用难题破解[N];中国化工报;2008年
4 吴宏富;粉体法有效分离铝塑复合材料[N];中国环境报;2008年
5 《中国粉体工业通鉴》主编 吴宏富;浙江丰利一项目列入国家重大产业技术开发专项[N];经理日报;2008年
6 文钊;液态食品无菌 液态食品保鲜用纸标准列入国家修订计划[N];中国新闻出版报;2007年
7 吴宏富;废塑料基复合材料回收利用难题有望解决[N];中国包装报;2008年
8 新成;盒盖可多次开启、重复封口[N];中国包装报;2008年
9 吴宏富;浙江丰利废塑料利用项目获国家专项资金支持[N];中国建材报;2008年
10 赵汉;我国不饱和聚酯树脂(UPR)基复合材料市场走势强劲[N];中国建材报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张洁;SiCp/Cu基复合材料的研制及性能研究[D];江苏大学;2010年
2 曹东风;细观特征对SiCp/Al复合材料力学行为影响的实验及数值研究[D];武汉理工大学;2011年
3 王阳俊;SiCp/Al复合材料高速铣削表面质量及刀具磨损研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
4 邓小燕;SiCp/Cf增强铝基复合材料的制备和性能研究[D];兰州大学;2010年
5 刘延斌;粉末冶金钛基复合材料制备及应用基础[D];中南大学;2011年
6 王会;毛竹颗粒表面化学/水热修饰及其增强PVC基复合材料性能表征[D];浙江大学;2010年
7 顾敏;喷射共沉积颗粒增强铝基复合材料阻尼特性的研究[D];郑州大学;2003年
8 戈晓岚;SiC_p/Al复合材料摩擦学特性及其分形研究[D];江苏大学;2010年
9 王芬;原位反应合成Al_2O_(3(P、W))/Ti-Al复合材料的研究[D];西安理工大学;2007年
10 何晓峰;聚丙烯基、尼龙11基复合材料结构和性能的研究[D];吉林大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡文祥;等离子弧焊接SiCp/6061Al基复合材料工艺与合金化机理研究[D];江苏大学;2010年
2 赵宇;SiCp/A356吸铸充型与凝固过程传热行为的研究[D];华南理工大学;2012年
3 鲍可;SiCp(Cu)/Fe复合材料的制备工艺和性能研究[D];郑州大学;2011年
4 刘星权;SiC颗粒增强铝基复合材料熔体处理工艺[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 董普云;SiCp/A356搅拌制备与挤压铸造成形的研究[D];华南理工大学;2012年
6 聂云峰;SiCp颗粒增强镁基复合材料弹塑性研究[D];兰州理工大学;2012年
7 于庆芬;粉末冶金法制备β-SiCp/Al电子封装材料工艺与性能研究[D];西安科技大学;2010年
8 刘峰;机械搅拌法制备SiCp/AZ91D复合材料技术研究[D];西安科技大学;2010年
9 卫二冬;等通道角变形纳米SiCp/AZ91镁基复合材料的组织及性能[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 李亚红;制备工艺对SiCp/Al复合材料组织和性能的影响[D];南昌航空大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026