不同SPS烧结温度下制备WS2-Cu复合材料及其摩擦磨损性能

摘要

通过在WS2表面镀Cu预处理获得Cu包覆的WS2粉末,并以纯Cu和Cu包覆WS2粉末为原料,利用放电等离子烧结技术(SPS)制备WS2-Cu复合材料,研究不同烧结温度下制备的复合材料的微观结构、力学性能和摩擦磨损性能.结果表明:烧结后的WS2-Cu复合材料中,WS2均匀分布在Cu基体中,WS2与Cu界面结合良好.随着烧结温度的升高,复合材料的硬度呈上升趋势.在500～750℃烧结温度所制备的WS2-Cu复合材料的摩擦因数较低(0.15～0.18),而在高于750℃烧结温度下所制备的复合材料的摩擦因数较大(0.42～0.54).在700～750℃烧结温度下制备的WS2-Cu复合材料磨损率最低为(1.6～1.8)10-5 mm3/(N·m).WS2表面镀Cu处理提高了WS2-Cu复合材料的耐磨性能.WS2-Cu复合材料合适的SPS烧结温度为700～750℃.WS2-Cu复合材料在摩擦磨损过程中主要发生了不同程度的塑性变形、氧化磨损和粘着磨损.当WS2-Cu复合材料中WS2转变成W以后,复合材料的磨损表面还出现了明显的磨粒磨损现象.