国内刊号：11-1801/TB
国际刊号：1000-3851
发布日期:
作者：刘可心, 王蕾, 杨晨, 金松哲,
关键词：导电陶瓷, Ti<sub>3</sub>SiC<sub>2</sub>/Cu, 复合材料, 放电等离子烧结(SPS), 摩擦磨损,
以Ti<sub>3</sub>SiC<sub>2</sub>陶瓷粉和Cu粉作为原料，采用放电等离子烧结(SPS)工艺制备Ti<sub>3</sub>SiC<sub>2</sub>/Cu块体复合材料，研究不同Ti<sub>3</sub>SiC<sub>2</sub>添加含量及烧结温度对Ti<sub>3</sub>SiC<sub>2</sub>/Cu复合材料的组织、致密度和显微硬度的影响，研究SPS后Ti<sub>3</sub>SiC<sub>2</sub>/Cu复合材料的摩擦磨损性能。研究表明：采用SPS工艺制备的Ti<sub>3</sub>SiC<sub>2</sub>/Cu复合材料的Ti<sub>3</sub>SiC<sub>2</sub>在Cu中分布均匀，但随着Ti<sub>3</sub>SiC<sub>2</sub>含量的增加和烧结温度的升高，组织中出现团聚趋势，部分Ti<sub>3</sub>SiC<sub>2</sub>与Cu在界面处发生互溶现象，互溶增强了Ti<sub>3</sub>SiC<sub>2</sub>与基体的结合能力；Ti<sub>3</sub>SiC<sub>2</sub>含量和烧结温度对Ti<sub>3</sub>SiC<sub>2</sub>/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，Ti<sub>3</sub>SiC<sub>2</sub>/Cu复合材料的致密度达到99.7%，接近完全致密，Ti<sub>3</sub>SiC<sub>2</sub>/Cu复合材料的硬度较纯Cu提高了2倍左右；对于不同Ti<sub>3</sub>SiC<sub>2</sub>含量的Ti<sub>3</sub>SiC<sub>2</sub>/Cu复合材料的磨损机制也有所差异，当Ti<sub>3</sub>SiC<sub>2</sub>含量较低时(1vol%~5vol%)，磨损机制为磨粒磨损和黏着磨损；随着Ti<sub>3</sub>SiC<sub>2</sub>含量的增加(10vol%~15vol%)，Ti<sub>3</sub>SiC<sub>2</sub>发挥了本身的自润滑性，Ti<sub>3</sub>SiC<sub>2</sub>/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Ti<sub>3</sub>SiC<sub>2</sub>含量增加到20vol%时，Ti<sub>3</sub>SiC<sub>2</sub>/Cu复合材料的磨损表面变得均匀而平整，表明Ti<sub>3</sub>SiC<sub>2</sub>/Cu复合材料的耐磨性提高。
来源：2020年第11期
《复合材料学报》期刊编辑部