通过微波辐射制备的铜基钨材料的表面特性及高温摩擦学性能

《Advanced Engineering Materials》：Surface Characterization, High-Temperature Tribological Properties of Cu-Based Tungsten Developed through Microwave Radiations

微波加热制备添加5%-15%钨粉的铜基复合材料，研究其在400℃下的摩擦磨损性能。结果显示15%钨复合材料的磨损率最低，硬度提升2.38倍，且具有优异的耐磨性和分散性。

　　

摘要

微波处理是一种创新且可持续的技术，其独特的热特性、较高的能源效率、较短的加工时间以及环保特性使其具有显著优势。本研究旨在通过在铜（Cu）粉基金属基复合材料（MMCs）中添加5%至15%的钨（W）粉，并使用900 W、2.45 GHz的微波进行加热，来改善这些复合材料的性能。为了实现铜基粉末的均匀熔化和加热，采用了微波混合加热方式。使用高温摩擦计测试了该铜基复合材料（Cu-MMC）在400°C下与EN31盘之间的摩擦性能。在400°C时，Cu-MMC的磨损表面表现出独特的性质，导致摩擦行为发生显著变化：摩擦系数仅从0.593略微增加到0.63。纯铜在400°C时的重量损失显著增加，而添加了15%钨的复合材料（Cu+15%W）在相同条件下表现出更优异的耐磨性。金属间相的形成以及钨颗粒的均匀分散显著提升了复合材料的机械性能。15%钨的添加使复合材料的维氏硬度提高了2.38倍，表明其机械性能更优越。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。