【摘 要】
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采用放电等离子烧结制备钇稳定氧化锆(YSZ)增强铜基复合材料。为作比较,在相同条件下制备了纯铜样品。研究了粒子含量对复合材料显微组织、相对密度、电导率和维氏硬度的影响
【机 构】
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Department of Materials Science and Engineering, Sharif University of Technology, Tehran, P. O. Box
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采用放电等离子烧结制备钇稳定氧化锆(YSZ)增强铜基复合材料。为作比较,在相同条件下制备了纯铜样品。研究了粒子含量对复合材料显微组织、相对密度、电导率和维氏硬度的影响。利用销?盘装置研究材料在不同条件下的干滑动摩擦行为。干滑动摩擦测试后,采用场发射扫描电子显微镜对磨损表面进行观察。显微组织结果表明增强粒子在铜基体中分布均匀。所有样品的相对密度都达到95%以上。当YSZ含量从0增加至5%(体积分数)时,材料的电导率从99.2%IACS 降至65%IACS。Cu?5%YSZ 复合材料的硬度比纯铜硬度大两倍。在加载载荷为50 N和滑动距离为1000 m条件下,纯铜的体积损失和磨损率分别为1.48 mm3和1.5×10?3 mm3/m。而对于5%YSZ增强的复合材料,其体积损失和磨损率分别降至0.97 mm3和0.9×10?3 mm3/m。此外,材料的摩擦因数从0.6降至0.4。磨损表面和磨粒观察结果表明纯铜的磨损机理为塑形变形和分层,而对于复合材料,磨损机理为氧化和犁沟。因此,Cu?YSZ复合材料可用于要求具有高电导率和热导率以及耐磨性能的继电器、电流接触器,开关和断路器。
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