放电等离子烧结Cu-YSZ复合材料的显微组织表征和干滑动摩擦行为

• 作者: Jafar MIRAZIMI KazemPURAZRANG Parvin ABACHI
• 来源期刊: 中国有色金属学报（英文版）
• 关键词: 铜基复合材料 放电离子烧结 显微组织 电导率 滑动摩擦
• 年，卷（期）: 2016,（7）
• 页码范围: 1745-1754
• 页数: 10页
• 字数: 513字
• 语种: 英文
• DOI: 10.1016/S1003-6326(16)64289-9

摘要

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。