隨著軍工、航天航空、高鐵等技術不斷的發(fā)展,現代工業(yè)對材料的機械性能、電接觸性能,摩擦磨損性能等要求越來越高。Ag、Cu等金屬基復合材料作為常見的電接觸及摩擦磨損材料,具有良好的導電導熱性、耐電弧侵蝕性及抗熔焊性能等,MAX相是一種新型的層狀三元化合物,本文分別以Cu、Ag為基體,制備了Cu-Ti_3AlC_2、Ag-Ti_3AlC_2、Ag-Ti_2AlN和Ag-Ti_3SiC_2,在物理性能、電接觸、摩擦磨損性能等方面進行了一系列的系統(tǒng)研究,相比于傳統(tǒng)電接觸材料,這種新型的電接觸材料在性能上有很大的提升。主要研究內容和結果如下:(1)使用不同燒結溫度對Cu-Ti_3AlC_2復合材料進行分段燒結后,其致密度和硬度隨著燒結溫度的提高,表現出升高的趨勢,復合材料的導電率隨著燒結溫度的提高呈現出下降趨勢。關于材料的電接觸性能,在接觸實驗后,陽極觸頭的質量減小,陰極觸頭質量增加,且其變化趨勢很穩(wěn)定。(2)使用不同的燒結溫度對Ag-Ti_2AlN、Ag-Ti_3AlC_2和Ag-Ti_3SiC_2三種復合材料進行分斷燒結,三種材料的致密度、硬度和電導率隨著燒結溫度的升高而升高。三種復合材料在進行抗拉強度測試時,平均抗拉強度均在200Mpa以上,且斷裂方式均為韌性斷裂。Ag-Ti_2AlN、Ag-Ti_3AlC_2和Ag-Ti_3SiC_2三種復合材料在直流條件下進行通斷循環(huán)電接觸性能測試,觸頭質量變化規(guī)律均呈現出陽極電弧的特征,表現為陽極質量減少,陰極質量增加。三種材料均具有優(yōu)異的燃弧特性,燃弧時間和燃弧能量在前15000次電接觸實驗中基本保持穩(wěn)定,在后5000次實驗中緩慢升高。研究三種材料燃弧時間和燃弧能量的變化規(guī)律,擬合出其燃弧能量隨燃弧時間的變化規(guī)律呈指數極增長。又對Ag-Ti_2AlN復合材料進行了80000次通斷循環(huán)電接觸實驗,得出關于Ag-MAX相復合材料觸頭表面形貌特征規(guī)律,即在Ag-MAX相復合材料電接觸過程中,當通斷次數較少或者基體中的MAX相不易脫落時,其陰極和陽極都會有較為光滑的波紋狀形貌的生成,而當通斷次數較多或者基體中的MAX相較易脫落時,陽極熔池的形貌為中心出現飛濺液滴和熔池周圍出現粗糙度較低的波紋狀形貌相結合,陰極形貌為多孔的珊瑚狀結構為主。
【學位單位】：昆明貴金屬研究所
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TB33
【部分圖文】：

不同 MAX 相的原子結構：（a）Ti2SiC 原子結構 (b)Ti3SiC2原子結構 (c)α原子結構 Atomic structure of different MAX phases: (a) Ti2SiC atomic structure (b) Ti3SiC2structure (c) α -Ta4AlC3atomic structureAX 相研究現狀 MAX 相復合材料的制備工藝MAX 相研究的早期，研究人員以較高純度的 MAX 相的制備為研究目是關于 MAX 相復合材料的一些制備方法的探索，以及其性能等探究，國外除了 Barsoum 課題組外很少有研究人員對 MAX 復合材料有報

.5h 后將粉末取出，由于在高能球磨后，混合粉末中存在內應力，隨后式爐中對粉末進行去應力退火，將退火后的粉末在磨具中進行壓制，壓鑄錠在真空管式爐中進行第一次預燒結，十個樣品（編號分別為 1#-10#溫度分別為：600℃、650℃、700℃、750℃、800℃、850℃、900℃、950℃、980℃，均采用分斷燒制，升溫速率控制在 5℃/min，第一次保溫的溫00℃，保溫 30min，第二次保溫的溫度點為 600℃，除 1#樣品保溫 120m燒結過程，其余 2#-10#樣品均保溫 30min 后進行下一溫度段的燒結#每個樣品在到達預設的燒制溫度后同樣保溫 120min，在第一次預燒結致密度普遍都在 84-89%這一區(qū)間，故對樣品進行復壓復燒，復燒的工步預燒結的工藝相同，隨后得到在不同溫度燒結的 1#-10#鑄錠，分別其進行微觀形貌的觀察和物理性能的檢測。（ ）（b）

u-Ti3AlC2微觀形貌和物理性能的表征與討論 3-2 選取了較為代表性的幾個溫度點的 SEM 圖像，圖 3-2 中可以2相在 Cu 基體中的分布呈現出不同規(guī)律，1#樣品在 600℃燒結后，如i3AlC2與基體的結合不是很緊密，存在一定縫隙，且存在的縫隙較多經過 700℃燒結后，同樣存在黑色的縫隙，縫隙相比于 1#樣品有所減在經過 800℃的燒結后，縫隙的數量從圖中觀察與 700℃燒結差距不4#樣品在 950℃燒結后，可以從圖中明顯的觀察到黑色縫隙數量明顯減2與 Cu 基體的結合程度變得致密，且 Ti3AlC2顆粒的形態(tài)變得均勻且彌
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本文編號：2876307