树脂包覆石墨/铜复合材料的高温和载流摩擦磨损性能

• 作者: 方华婵 孙振 许永祥 张茁 汪家瑜 朱佳敏 陈卓
• 来源期刊: 粉末冶金材料科学与工程
• 关键词: 石墨/铜复合材料 树脂包覆 石墨 载流 高温摩擦性能 力学性能
• 年，卷（期）: 2023,（4）
• 页码范围: 11-24
• 页数: 14页
• 语种: 中文
• DOI: 10.19976/j.cnki.43-1448/tf.2023025

摘要

以酚醛树脂粉末、石墨粉、镀铜石墨粉和电解铜粉为原料，采用冷压-加压烧结工艺分别制备树脂包覆石墨/铜和镀铜石墨/铜复合材料，研究两种石墨/铜复合材料的室温、高温以及载流条件下的摩擦磨损性能，并与国外Roland接地电刷进行对比；结合高温(200～600℃)下铜基体晶体结构与材料导电和力学性能的变化规律，分析树脂持续分解对复合材料导电、力学和摩擦磨损性能的影响规律。结果表明：树脂包覆石墨/铜复合材料的高温力学性能优于镀铜石墨/铜复合材料，环境温度达到600℃时，树脂包覆石墨/铜复合材料的剪切强度仅降低6%，而镀铜石墨/铜复合材料的降幅达到24%。树脂包覆石墨/铜复合材料的高温(250℃)耐磨性和摩擦稳定性远优于镀铜石墨/铜复合材料和Roland电刷，载流摩擦因数低于Roland电刷。石墨的树脂包覆能改善铜基复合材料的高温和载流摩擦磨损性能，由于树脂层的保护，石墨即使在高温和载流条件下，也能形成连续完整且稳定的润滑膜，减少摩擦接触的微间隙；摩擦时炭化的树脂破碎成细小硬质颗粒，阻碍材料与对磨盘的黏着磨损；高温下铜基体软化不明显，可减少电弧的发生。