[发明专利]一种高导电弥散铜-MoS2复合材料

说明书

一种高导电弥散铜‑MoS2复合材料，采用热压烧结法制备弥散铜‑MoS2复合材料，能够提高复合材料的导电性、力学性能以及载流摩擦磨损性能。随着MoS2含量的增加，材料力学性能降低、导电率下降，而耐磨性提升，含3%MoS2复合材料的耐磨性好于含1% MoS2材料。在磨损实验中发现，摩擦副表面形成具有自润滑作用的第三体润滑膜可进一步改善复合材料的耐磨性，该润滑膜是由处在塑性变形阶段的铜与铜钼硫化合物组成，它使得含3%MoS2复合材料在电流为90A时的磨损率低于电流为30 A时的磨损率。弥散铜‑MoS2复合材料的摩擦磨损机制主要是黏着磨损、磨粒磨损及疲劳磨损。

技术领域

本发明涉及一种粉末冶金材料，尤其涉及一种高导电弥散铜-MoS2复合材料。

背景技术

铜具有良好的导电导热和机械加工性能，但同时铜又具有硬度低、 强度低、 耐磨性差等特点。随着电子、机械、航空等工业的快速发展，需要研制具有良好耐磨性和力学性能的铜基复合材料，同时需要新材料保持铜的优良导电导热性能。

弥散铜又称氧化铝铜，是Cu与Al2O3通过内氧化法制备而成，即在铜基体中加入细小弥散分布的Al2O3增强相粒子。MoS2是一种较理想的固体润滑剂，Mo和S通过共价键结合在一起形成MoS2的六方晶系层状结构，当分子间受到很小的剪切力时，沿分子层很容易断裂而产生滑移，因而具有优良的减磨性能。通常材料导电率和耐磨性是相互矛盾的，因此需要尽可能减少增强相添加量的前提下，以保证复合材料的高导电性。

发明内容

本发明的目的是为了改善铜基复合材料的电导率、耐磨性等性能，设计了一种高导电弥散铜-MoS2复合材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

高导电弥散铜-MoS2复合材料的制备原料包括：100目的MoS2粉和200目的弥散铜粉（弥散铜粉由电解铜与Al2O3通过内氧化法制备而成，其中Al2O3粉的质量分数为0.3%）。

高导电弥散铜-MoS2复合材料的制备步骤为：首先将弥散铜粉与MoS2粉按不同质量分数混合后放入混料机中混料10h，然后采用热压烧结法成形。工艺参数为：烧结温度为800℃，保温时间为1h，压制压力为30MPa，最后制成50mmX30mm的试样。摩擦磨损试验在HSTl00型载流高速试验机上进行，试验参数为：载荷30N，速度10-30m/s，电流0-100A，对摩材料为铬青铜 QCr 0.5。