【摘 要】
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以Ti3SiC2陶瓷粉和Cu粉作为原料,采用放电等离子烧结(SPS)工艺制备Ti3SiC2/Cu块体复合材料,研究不同Ti3SiC2添加含量及烧结温度对Ti3SiC2/Cu复合材料的组织、致密度和显微硬
【机 构】
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东北电力大学工程训练教学中心,吉林132012长春理工大学光电信息学院机电工程分院,长春130012;吉林大学汽车材料教育部重点实验室,长春130025;长春工业大学先进结构材料省部共建教育部重点试验
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以Ti3SiC2陶瓷粉和Cu粉作为原料,采用放电等离子烧结(SPS)工艺制备Ti3SiC2/Cu块体复合材料,研究不同Ti3SiC2添加含量及烧结温度对Ti3SiC2/Cu复合材料的组织、致密度和显微硬度的影响,研究SPS后Ti3SiC2/Cu复合材料的摩擦磨损性能.研究表明:采用SPS工艺制备的Ti3SiC2/Cu复合材料的Ti3SiC2在Cu中分布均匀,但随着Ti3SiC2含量的增加和烧结温度的升高,组织中出现团聚趋势,部分Ti3SiC2与Cu在界面处发生互溶现象,互溶增强了Ti3SiC2与基体的结合能力;Ti3SiC2含量和烧结温度对Ti3SiC2/Cu复合材料的致密度和显微硬度影响较大,当烧结温度为900℃时,Ti3SiC2/Cu复合材料的致密度达到99.7％,接近完全致密,Ti3SiC2/Cu复合材料的硬度较纯Cu提高了2倍左右;对于不同Ti3SiC2含量的Ti3SiC2/Cu复合材料的磨损机制也有所差异,当Ti3SiC2含量较低时(1vol％～5vol％),磨损机制为磨粒磨损和黏着磨损;随着Ti3SiC2含量的增加(10vol％～ 15v0l％),Ti3SiC2发挥了本身的自润滑性,Ti3SiC2/Cu复合材料的摩擦磨损性能有所改善,磨损机制转为犁削磨损和轻微黏着磨损;当Ti3SiC2含量增加到20vol％时,Ti3SiC2/Cu复合材料的磨损表面变得均匀而平整,表明Ti3SiC2/Cu复合材料的耐磨性提高.
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