[发明专利]镀铜石墨-铜基复合材料、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了镀铜石墨‑铜基复合材料、其制备方法及应用，涉及铜基复合材料技术领域。石墨‑铜基复合材料的制备方法通先在石墨粉表面镀铜，再将镀铜石墨粉与铜粉进行放电等离子烧结，能够形成致密度更高的材料。该镀铜石墨‑铜基复合材料采用上述制备方法制备而得，材料中石墨粉与铜粉具有较高的界面结合力，且材料的致密度较高，具有较好的导电性、力学性能以及摩擦性能，可以作为受电弓滑板材料、电刷材料、电接触材料、导电材料或摩擦材料的得到应用。

技术领域

本发明涉及铜基复合材料技术领域，且特别涉及镀铜石墨-铜基复合材料、其制备方法及应用。

背景技术

石墨-Cu复合材料是在Cu基体中引入了细小弥散分布的石墨粒子的一种铜基复合材料，由于该复合材料中含有良好自润滑性、高熔点、抗熔焊性好和耐电弧烧蚀能力好的石墨粒子，使该复合材料在保持铜基体优越的导电、导热性能的同时还具有良好的润滑和抗熔焊性能。因此，石墨-Cu复合材料在摩擦材料、含油轴承、电接触材料、导电材料和机械零件材料等领域发挥着重要作用，特别是作为受电弓滑板材料和电刷材料，有着广泛的应用前景。

传统的石墨-铜基复合材料是将铜粉、合金粉和石墨粉充分混合，采用冷压烧结、挤压拉拔或轧制工艺制备铜基复合材料。其主要存在的缺点是：石墨-铜复合材料的界面结合强度低，界面只能通过机械互锁连接在一起。此外，铜基复合材料中石墨粉由于难混合均匀，易产生偏析；在承受载荷时，往往造成石墨的拨出、剥离或脱落，从而导致石墨颗粒容易从铜基体脱落，使复合材料服役及使用过程中失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨-铜基复合材料的制备方法，旨在提升获得界面结合良好的镀铜石墨-铜基复合材料，使材料的致密度更高。

本发明的另一目的在于提供一种石墨-铜基复合材料，材料中石墨粉与铜粉具有较高的界面结合力，且材料的致密度较高。

本发明的第三目的在于提供上述石墨-铜基复合材料作为受电弓滑板材料、电刷材料、电接触材料、导电材料或摩擦材料的应用。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出了一种石墨-铜基复合材料的制备方法，包括如下步骤：

在石墨粉表面镀铜得到镀铜石墨粉，将所述镀铜石墨粉与铜粉混合进行放电等离子烧结。

本发明还提出一种镀铜石墨-铜基复合材料，采用上述制备方法制备而得。

本发明还提出上述镀铜石墨-铜基复合材料作为受电弓滑板材料、电刷材料、电接触材料、导电材料或摩擦材料的应用。

本发明实施例提供一种石墨-铜基复合材料的制备方法的有益效果是：其通先在石墨粉表面镀铜，再将镀铜石墨粉与铜粉进行放电等离子烧结，发明人发现，将石墨粉表面镀铜之后获得的镀铜石墨粉与铜粉具有较好的界面相容性，经过放电等离子烧结之后能够形成致密度更高的材料，改善了材料的致密度、导电性、力学性能以及摩擦性能。

特别指出的是，采用放电等离子烧结的方法不仅烧结迅速，还能够使材料中的晶粒更加细小均匀，产品的致密度更高，相比于传统管式炉烧结的方式使产品的性能得到较大程度的提升。

本发明实施例还提供一种镀铜石墨-铜基复合材料，采用上述制备方法制备而得，材料中石墨粉与铜粉具有较高的界面结合力，且材料的致密度较高，具有较好的导电性、力学性能以及摩擦性能，可以作为受电弓滑板材料、电刷材料、电接触材料、导电材料或摩擦材料的得到应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。