CNTs和Nb纳米颗粒提高电力传输线 用放电等离子体烧结铝合金的摩擦和热性能

用放电等离子体烧结法(SPS)制备铝合金,以碳纳米管(CNTs)和Nb纳米颗粒作为增强相,提高合金的摩擦性能和热性能.SPS工艺参数为:630°C、30 MPa、10 min和200°C/min.而且,以钢球为对磨件,采用球?盘式摩擦试验机对样品进行摩擦学试验.用热重分析仪(TGA)和激光导热仪(LFA)进行热性能分析.结果表明,分别添加8 wt.％的CNTs和Nb纳米颗粒使复合材料的摩擦因数(COF)降低79％.磨损量和磨损率也降低23％,且复合材料的热导率提高44％.摩擦性能的改善是由于CNTs的加入导致材料表面形成C薄膜,以及由于Nb纳米粉末的加入而生成起保护作用的Nb2O5.导热性能的...

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Published in:中国有色金属学报（英文版） 2020, Vol.30 (2), p.333-343
Main Authors: Chika O.UJAH, Patricia POPOOLA, Olawale POPOOLA, Victor AIGBODION, Philip OLADIJO
Format: Article
Language:Chinese
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Description
Summary:用放电等离子体烧结法(SPS)制备铝合金,以碳纳米管(CNTs)和Nb纳米颗粒作为增强相,提高合金的摩擦性能和热性能.SPS工艺参数为:630°C、30 MPa、10 min和200°C/min.而且,以钢球为对磨件,采用球?盘式摩擦试验机对样品进行摩擦学试验.用热重分析仪(TGA)和激光导热仪(LFA)进行热性能分析.结果表明,分别添加8 wt.％的CNTs和Nb纳米颗粒使复合材料的摩擦因数(COF)降低79％.磨损量和磨损率也降低23％,且复合材料的热导率提高44％.摩擦性能的改善是由于CNTs的加入导致材料表面形成C薄膜,以及由于Nb纳米粉末的加入而生成起保护作用的Nb2O5.导热性能的改善是由于Nb的晶粒细化作用和CNTs的高导热性.因此,这些结果表明,Al?CNTs?Nb复合材料是高压输电导线用的坚固材料,能够减小下垂并保证材料的使用寿命.
ISSN:1003-6326
DOI:10.1016/S1003-6326(20)65216-5