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冶炼工艺对铝碳复合材料摩擦学性能影响研究

 自碳基材料（石墨、碳纳米管、碳纤维等）成功制备以来，与碳基材料相关的基础研究和工程应用研究也成为研究热点。铝材因其质量轻，导电性好，资源丰富而成为碳增强基体材料的理想基体选择，在工程摩擦学领域的应用具有较大潜质。本文以1060纯铝为基体，纳米石墨为增强体，通过酸洗、高能球磨等预处理工艺，分别结合液态搅拌和半固态搅拌技术、适量的除渣机和变质剂，合理的冶炼温度和在炉时间，熔融铸造法配以挤压成型制备了石墨增强铝基复合材料。用UMT点接触往复摩擦磨损试验机，研究了铝碳复合材料的摩擦磨损性能，同时，对材料的成品化学成分、力学性能、导电性能进行了测试。研究表明：半固态搅拌相对液态搅拌具有明显改善石墨颗粒加入量和颗粒分散的效果，随着石墨颗粒的加入复合材料的力学性能得到明显改善，对导电率的影响较小，且具有优良的减磨抗磨效果。磨损机理通过扫描电镜及其配置的元素能谱分析仪，综合性能较好的复合材料磨损机制主要为粘着磨损。本工作以纳米石墨作为增强相，在提高材料强度的情况，保持了材料的高导电性和良好的减磨性能，为改材料的应用研究提供了基础数据。