SiC涂层,CNT纳米线增强铜复合材料:制备,微观结构和性能

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术纳米技术
• 机械工程 机械工程

背景情况:

• 铜矩阵复合材料对于电气和电子应用至关重要.
• 提高它们的机械,电气和热性能对于先进的使用至关重要.
• 碳化碳涂层碳纳米管纳米线 (SiC@CNT NWs) 提供了复合材料增强的潜力.

研究的目的:

• 准备和研究SiC@CNT NWs增强铜 (Cu) 基质复合材料.
• 评估SiC@CNT NW含量对材料性能的影响.
• 了解SiC@CNT NWs在Cu矩阵中的增强机制.

主要方法:

• 使用化学蒸汽沉积合成SiC@CNT NWs.
• 复合材料是通过将SiC@CNT NWs与Cu粉混合而制造的.
• 用火花等离子烧结用于整合.
• 系统地分析了微观结构,机械,tribological,电气和热性能.

主要成果:

• 结合3%体积SiC@CNTNWs,硬度提高了71%和抗拉强度提高了64%.
• 摩擦系数降低了40%,特定磨损率降低了53%.
• 热膨胀系数 (CTE) 随着纳米线含量增加而下降.

结论:

• SiC@CNT NWs作为铜矩阵复合材料的高效增强剂.
• 增强的性能使得这些复合材料适用于苛刻的电气和电子应用.
• 估计的纳米线属性包括CTE为1.8 × 10-6 K-1和Young的模量为680 GPa.