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《浙江大学》 2002年
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Cu-纳米TiB_2原位复合材料的制备及摩擦磨损性能

王耐艳  
【摘要】: 本文采用原位反应法制备了Cu-纳米TiB_2原位复合材料,在此基础上分析了原位复合材料的微结构,进行了干滑动摩擦磨损和电接触滑动磨损实验,完成的主要工作如下: 从热力学的角度出发,分析了陶瓷TiB_2颗粒在铜基体中原位生成的热力学条件,并用电解铜、工业纯钛、B_2O_3、C(还原剂)以及Cu-Ti、Cu-B等合金为原料,通过控制适当的反应温度、反应时间和快速凝固等工艺手段,制备了Cu-纳米TiB2原位复合材料。 通过光学显微镜、TEM、XRD等对Cu-TiB2原位复合材料进行了金相组织、微结构分析,原位复合材料的铸态金相组织中弥散分布着团簇状的TiB2颗粒;形变态金相组织中TiB2颗粒呈纤维状排列;TEM观察表明:在基体内存在着尺寸约为50nm、弥散分布的TiB2颗粒,且TiB2颗粒与基体之间界面清晰,但由于TiB2结构与铜晶体结构的差别较大,TiB2颗粒与基体之间无固定的位向关系;纳米TiB对铜基体有良好的增强作用。 利用销-盘式摩擦磨损试验机研究了Cu-纳米TiB2原位复合材料/Cu-C(石墨)复合材料的干滑动磨损和电接触磨损行为。纳米TiB2颗粒增强了Cu基体的抗磨损性能。随着载荷的增加,Cu-纳米TiB2原位复合材料的磨损率和摩擦系数增加;由于在较高载荷下发生表面开裂,高含量的TiB2相增强原位复合材料发生了由轻度磨损向严重磨损形式的转化。在中等载荷下由于表面保护性氧化膜的形成和基体中纳米TiB2相的存在使复合材料具有良好的抗软化能力,Cu-纳米TiB2原位复合材料的磨损率和摩擦系数随着滑动速度的增加而下降。在较高滑动速度下,塑性流变和氧化磨损为其主要磨损机制。 在一定载荷和滑动速度下,随电流的增加,Cu-纳米TiB2原位复合材料的磨损率增加,Cu-纳米TiB2原位复合材料的电接触滑动磨损机制主要为磨粒磨损和电侵蚀磨损。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TB33

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【引证文献】
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【二级引证文献】
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5 王艳明;镍氢电池正极材料纳米氢氧化镍的合成新方法研究[D];天津大学;2010年
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