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颗粒增强论文：Ti3SnC2表面改性摩擦磨损 【提示】本文仅提供摘要、关键词、篇名、目录等题录内容。为中国学术资源库知识代理，不涉版权。作者如有疑义，请联系版权单位或学校。 【摘要】颗粒增强铜基复合材料通过适量引入增强相可以显著提高金属铜力学性能的同时并不会明显降低其导电性，从而在国内外受到广泛关注。三元层状Ti3SnC2陶瓷具有独特的晶体结构使其兼有金属和陶瓷的部分特性，可作为金属铜理想的增强相。本论文采用热压烧结制备了Ti3SnC2块体材料。通过机械粉碎、研磨、过筛后得到Ti3SnC2粉末颗粒。为改善其与铜颗粒的界面结合采用化学镀的方法对颗粒进行表面改性。镀铜后的颗粒与铜粉混合，利用热压烧结制备铜基复合材料。结合金相（OM）、扫面电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等分析方法，研究了Ti3SnC2/Cu复合材料的微观组织结构。实验结果表明：通过热压烧结制备了纯度为95.3%的Ti3SnC2陶瓷材料，机械粉碎后得到5um左右的粉末颗粒，化学镀铜后颗粒表面镀覆了一层大约0.37μm厚的均匀铜晶粒。当增强相含量达6wt%时，Ti3SnC2/Cu复合材料的屈服强度和抗拉强度分别为215MPa和294MPa，是相同工艺条件下纯铜材料的2.7倍和1.3倍，而复合材料导电率仍维持在65.5%IACS。Ti3SnC2增强颗粒的加入使铜材料的摩擦方式由粘着磨损改变为以磨粒磨损为主，增强相有效的承担了载荷，降低了材料的磨损率，改善了金属铜的耐磨性。通过透射电镜分析可知在铜晶粒和陶瓷颗粒之间的界面反应层对复合材料的物理性能以及摩擦磨损性能都有着至关重要的影响，该界面层由大约10nm厚的TiCx和Cu（Sn）固溶体组成。 【关键词】颗粒增强；Ti3SnC2；表面改性；摩擦磨损； 【篇名】Ti_3SnC_2/Cu复合材料的制备及其性能研究 【目录】Ti_3SnC_2/Cu复合材料的制备及其性能研究 摘要 4-5 Abstract 5-6 目录 7-9 第1章 绪论 9-19 1.1 铜基复合材料 9 1.2 铜基复合材料发展与分类 9-15 1.2.1 颗粒增强铜基复合材料 10-11 1.2.2 颗粒增强铜基复合材料的强化机制包括： 11-12 1.2.3 颗粒增强对复合材料性能的影响 12-14 1.2.4 粉末冶金制备颗粒增强铜基复合材料 14-15 1.3 三元层状化合物 15-18 1.4 论文思路及研究内容 18-19 第2章 实验仪器与方法 19-25 2.1 实验原料 19 2.2 实验工艺流程 19-20 2.3 Ti_3SnC_2陶瓷材料烧结方案 20 2.4 Ti_3SnC_2/Cu 复合材料烧结方案 20-21 2.5 分析测试方法 21-24 2.5.1 密度测量 21-22 2.5.2 X 射线衍射分析 22 2.5.3 金相显微镜分析 22 2.5.4 电子显微镜分析 22 2.5.5 透射电镜分析 22-23 2.5.6 硬度测量 23 2.5.7 拉伸性能测试 23 2.5.8 导电性测试 23-24 2.5.9 摩擦磨损性能测试 24 2.6 其他仪器 24-25 第3章 Ti_3SnC_2陶瓷材料的制备及颗粒表面改性 25-35 3.1 引言 25 3.2 Ti_3SnC_2陶瓷材料烧结工艺研究 25-28 3.2.1 不同烧结温度合成产物分析 25-26 3.2.2 不同原料配比合成产物分析 26-27 3.2.3 不同烧结时间合成产物分析 27-28 3.3 Ti_3SnC_2陶瓷材料纯度分析 28 3.4 Ti_3SnC_2陶瓷粉体制备以及颗粒表面改性工艺研究 28-31 3.4.1 Ti_3SnC_2陶瓷材料粉体制备 28-30 3.4.2 颗粒表面改性工艺 30 3.4.3 颗粒表面化学镀铜 30-31 3.5 化学镀铜后颗粒形貌与成分分析 31-34 3.6 本章小结 34-35 第4章 Ti_3SnC_2/Cu 复合材料的制备与性能研究 35-46 4.1 引言 35 4.2 不同烧结温度对复合材料性能的影响 35-38 4.3 Ti_3SnC_2/Cu 复合材料微观组织结构分析 38-39 4.4 增强体含量的变化对复合材料性能的影响 39-41 4.5 Ti_3SnC_2/Cu 复合材料拉伸断裂机制 41-43 4.6 界面反应原理分析 43-45 4.7 本章小结 45-46 第5章 Ti_3SnC_2/Cu 复合材料摩擦磨损性能研究 46-55 5.1 引言 46 5.2 实验材料及方案 46-47 5.3 纯铜和 Ti_3SnC_2/Cu 复合材料稳定摩擦系数计算 47-48 5.4 不同载荷对 Ti_3SnC_2/Cu 复合材料摩擦磨损行为的影响 48-49 5.4.1 不同载荷对 Ti