鋁基石墨自潤滑復合材料的研究.pdf

1、當今時代，隨著科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，人類對海洋、太空等各種未知領域的探索，顯示出了極大的興趣和緊迫性。因此對金屬基復合材料的性能要求越來越高，這促進了金屬基復合材料的研究。由于顆粒增強鋁基復合材料具有低密度、高強度和強耐磨性等眾多優(yōu)點，引起了各國學者的極大關(guān)注。 鋁基石墨自潤滑復合材料具有優(yōu)良的抗摩擦性和自潤滑性能，因此具有廣闊的應用前景。本試驗對鋁基石墨自潤滑復合材料的制備工藝進行了系統(tǒng)的研究。通常，工程上制備石墨增強鋁基復合材

2、料是比較困難的，因為石墨粉的密度低，其與鋁的潤濕性差，導致石墨顆粒漂浮、團聚和分離等現(xiàn)象。最終，導致石墨顆粒在復合材料中分布不均勻。 本試驗對石墨粉進行化學鍍銅處理。研究了敏化液、活化液、硫酸銅、醋酸的濃度和用量及施鍍時間、溫度和攪拌速率對石墨表面鍍層性能及鍍銅量的影響。本試驗采用改進的座滴法，利用自制的真空測量接觸角的設備精確地測量了改性前后鋁與石墨試樣片的接觸角變化，研究了石墨顆粒與鋁的潤濕性。結(jié)果顯示，石墨顆粒經(jīng)表面鍍銅后

3、，其與鋁的潤濕角從135°減小到78°，極好的改善了石墨顆粒與鋁熔體的潤濕性。 本試驗制備復合材料采用了經(jīng)濟實用，且能大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的機械攪拌鑄造法。同時對攪拌溫度、攪拌時間、攪拌速率和表面鍍銅石墨顆粒的加入量等工藝參數(shù)進行了研究。通過試驗，我們發(fā)現(xiàn)當溫度控制在720℃，攪拌速度1200r·min-1，攪拌時間6min時，制備的復合材料孔隙率低且石墨分散較為均勻。 利用SEM、EDX、拉伸試驗等分析手段對制得的復合材料