編號：CYYJ02553
篇名：微米級短碳纖維/銅基復(fù)合材料組織和摩擦性能研究
作者：李玲 陳卓 方華嬋 朱佳敏
關(guān)鍵詞： 微米級碳纖維 碳纖維/銅復(fù)合材料 球磨 摩擦系數(shù) 體積磨損率
機構(gòu)： 中南林業(yè)科技大學(xué)機電工程學(xué)院 中南大學(xué)粉末冶金研究院
摘要： 以電解銅粉和酚醛樹脂包覆的毫米級短碳纖維為原料,通過球磨—冷壓—加壓燒結(jié)制備了微米級短碳纖維/銅復(fù)合材料,研究了短碳纖維長度和分散程度對材料力學(xué)和摩擦性能的影響。結(jié)果表明:球磨工藝可有效縮短碳纖維長度,制備均勻分散且長度均勻(20~40μm)的微米級碳纖維,進而保證了材料在摩擦過程中可連續(xù)產(chǎn)生均勻細小的碳顆粒以阻礙材料的黏著,改善材料的摩擦穩(wěn)定性和耐磨性。球磨時間不足時,短碳纖維長度差異大且局部存在纖維纏結(jié),摩擦過程中富銅區(qū)黏著加劇,易產(chǎn)生片狀脫落,磨損較大(2.32×10-4mm3/(m·N));球磨時間過長時,短碳纖維損傷嚴重,產(chǎn)生大量碳顆粒與短碳纖維共存,過多的碳銅界面和缺陷促進了材料摩擦過程中疲勞損傷導(dǎo)致的大量剝層磨損,耐磨性降低;球磨3 h制備的復(fù)合材料綜合性能較好,彎曲強度和體積磨損率達到332.9 MPa和1.00×10-4mm3/(m·N),摩擦系數(shù)波動范圍寬度約為0.0834。
