复合材料学报

作者：杨豫博, 国秀花, 宋克兴, 李韶林, 米绪军, 李周,

关键词：碳纳米管(CNTs), 金属基复合材料, 显微结构, 电弧侵蚀, 稳定熔池, Cu, 纳米Al₂O₃颗粒,

Cu-Al₂O₃复合材料具有优异的传导性能和力学性能，在耐磨材料领域具有广阔的应用前景。为进一步提升电摩擦条件下复合材料的耐电弧侵蚀性能，本文采用内氧化法与粉末冶金法相结合制备了不同碳纳米管 (CNTs) 含量的CNTs/Cu-Al₂O₃复合材料，观察了CNTs/Cu-Al₂O₃复合材料中增强相的分布及其与基体界面结合情况，研究了添加不同含量CNTs对Cu-Al₂O₃复合材料传导性能和力学性能的影响，重点探究了CNTs/Cu-Al₂O₃复合材料的耐电弧侵蚀机制。结果表明：原位生成的纳米Al₂O₃颗粒钉扎位错及对CNTs分布具有调控作用，使CNTs弥散分布在铜基体中。与Cu-Al₂O₃复合材料相比，CNTs/Cu-Al₂O₃复合材料燃弧时间和燃弧能量明显降低，波动更平稳。在电弧侵蚀过程中，熔池中的CNTs会上浮至表面分散电弧，减小集中侵蚀区域；纳米Al₂O₃颗粒可以稳定熔池，减小熔融液滴的喷溅，有效减小CNTs/Cu-Al₂O₃复合材料质量损失。其中添加1.2vol%CNTs的CNTs/Cu-3.5Al₂O₃复合材料的燃弧时间和燃弧能量最低、最稳定。这一研究结果对耐烧蚀材料的研究提供有利的理论依据。

来源：2023年第1期

《复合材料学报》期刊编辑部

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