图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Oral Presentation定向排列石墨@Fe3O4/Cu复合材料的制备及其摩擦学性能研究

编号：470 访问权限：Participants Only 更新：2024-04-24 18:32:09 浏览：272次收藏取消收藏

2024-05-12 14:25

15min

[H2] 论坛7：摩擦、磨损与润滑技术C [H2-2] 论坛7C下午

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摘要

摘要：首先采用K₂FeO₄与石墨进行球磨制备强磁性石墨@Fe₃O₄复合颗粒，然后利用磁场诱导石墨@Fe₃O₄在铜基体中取向排列后，再通过放电等离子烧结法制备石墨@Fe₃O₄/铜复合材料。结果表明：随着磁性石墨@Fe₃O₄含量的提高，其在铜基体中的取向排列程度提高，当其含量达到30wt%，可在铜基复合材料内部形成明显的水平取向排列。与此同时，石墨@Fe₃O₄经过磁诱导取向排列后，将铜基复合材料在水平方向上的热导率提高1倍。此外，石墨@Fe₃O₄经过磁诱导取向排列后可显著提高复合材料的拉伸强度，断口形貌显示磁诱导取向排列的石墨@Fe₃O₄复合颗粒穿插于韧窝中且沿着拉力方向取向排列，同时石墨上的Fe₃O₄与Cu基体形成的“铆钉互锁”结构的强化作用在一定程度上提高了复合材料的拉伸强度。进一步，采用UMT摩擦磨损试验机研究了石墨@Fe₃O₄的排列取向对铜基复合材料摩擦磨损性能的影响，并对摩擦表面形貌和成分进行分析。结果表明，垂直取向石墨@Fe₃O₄增强的铜基复合材料具有最低的摩擦系数和磨损率。石墨@Fe₃O₄水平取向排列的铜基复合材料容易从基体中大块或整块脱落而不利于摩擦表面润滑膜的形成，而垂直取向排列的石墨@Fe₃O₄穿插于Cu基体之间，不仅增强了复合材料的抗剪切强度，同时石墨上的Fe₃O₄与Cu基体形成的“铆钉互锁”结构强化了复合材料的耐磨损性能。与此同时，研究发现石墨@Fe₃O₄经过垂直取向排列后，在高载荷下表现更明显的减摩耐磨性能。