近日,我院硕士生李恒青在刘洋赈老师的指导下,研究了镀铜石墨含量变化对镀铜石墨-铜基复合材料摩擦学性能的影响,相关工作“On the tribological of Cu matrix composites with different Cu-coated graphite content”为标题发表在材料领域的权威刊物Journal of Materials Research and Technology(一区top,IF: 6.267),李恒青为第一作者,刘洋赈和李卫为通讯作者,暨南大学为通讯单位。
铜基复合材料因优异的导电、导热性,较好的耐磨性,而广泛应用于轨道交通、航空航天等领域。其中石墨具有良好的润滑性、低热膨胀系数和较高的导电性等优点,认为是一种良好的第二相材料。然而,石墨添加量对铜基复合材料的磨损机制的影响仍不清晰,严重限制了受电弓滑板用石墨/铜基复合材料的设计与开发。为此,本研究在前期石墨表面化学镀铜的基础上,探讨了不同镀铜石墨添加量的镀铜石墨-铜基复合材料的摩擦学性能,通过磨损表面形貌分析揭示复合材料的磨损机制。结果表明,7wt.%镀铜石墨-铜基复合材料的摩擦因数和磨损率最低,其优异的摩擦学性能来源于摩擦氧化层与石墨润滑膜的协同作用。氧化层和润滑膜的构成为石墨、Cu、CuO以及Fe2O3。因此,镀铜石墨-铜基复合材料的磨损机制主要为磨粒磨损,同时伴随有粘着和氧化磨损。研究结果为后续摩擦铜基复合材料的开发、性能调控与应用提供了理论基础与技术支撑。
该研究得到了国家自然科学基金(U1804252),广东省基础与应用基础研究基金(2020A1515111067,2021A1515010890),高端轴承摩擦学技术与应用国家地方联合工程实验室开放基金(202104)的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.05.221