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04
2022
-
08
摩擦片显微组织和成分分析
[2022-8-4] 铜基摩擦片平行于摩擦表面的横截面显微组织和垂直于摩擦表面的纵剖面，经压制烧结，8种 摩擦片都形成了分散均匀的组织，石墨和二氧化硅大颗粒分布在铜基体中，说 明压制与烧结工艺可使纳米材料增强铜基摩擦片达到要求的强度和密度要求。
摩擦片显微组织和成分分析
1、显微组织
铜基摩擦片平行于摩擦表面的横截面显微组织和垂直于摩擦表面的纵剖面 显微组织分别如图3.17和图3.18所示。由图3.17和图3.18知，经压制烧结，8种 摩擦片都形成了分散均匀的组织，石墨和二氧化硅大颗粒分布在铜基体中，说 明压制与烧结工艺可使纳米材料增强铜基摩擦片达到要求的强度和密度要求。
但随添加纳米材料种类不同，铜基体颗粒的大小和连续性存在差异性。其中添加 n-SiO2 (Cu-n-2)和n-AlN(Cu-n-7)的摩擦片的基体颗粒细碎、呈孤岛状(见图 3.18 (b)、(g))；材料强度与性能将会受到一定程度的影响。Cu-n-1试样(不含纳 米材料)和Cu-n-3(添加Cu/(Ni/n-SiO2))试样的组织中铜基体颗粒则较粗大；Cu-n-4 (添加Cu/(Ni/n-SiO2))组织中铜基体颗粒细长、连续。
(g) Cu-n-7(n-AlN)
(h) Cu-n-8(n-C)
(c) Cu-n-3(Cu/n-SiO2)
(d) Cu-n^(Ni/n-SiO2)
2\成分分析
对摩擦片试样进行能谱（EDS）分析。图3.19为Cu-n-1试样的EDS分析结 果，由图可知，摩擦片的元素与成分设计中的一致。表3.7为各元素的质量百分 比和原子百分比，由表可知，C元素的含量较高，这是由于试样的表面存在一定程 度的污染，C含量高于表3.5中石墨的质量百分比；其余元素之间的比例与成分配比接近。
表3.7元素含量
Table 3.7 Element content
Element Wt% At%
CK 56.97 84.06
OK 04.10 04.54
SiK 02.46 01.55
SnL 02.31 00.34
CuK 30.81 08.59
ZnK 03.35 00.91
铜基体的EDS结果如图3.20和表3.8所示。由图和表可知，铜基体中合金化 元素Sn、Zn与配方一致，基体的合金化达到要求。
表3.8元素含量
Table 3.8 Element content
Element Wt% At%
SnL 07.26 04.03
CuK 83.40 86.54
ZnK 09.34 09.43
试样的EDS分析。由(b)可知，摩擦片中含有Ni 元素，Ni元素来自于添加的Ni/n-SiO2复合颗粒。对3.23 (a)区域进行元素面扫 描，结果见图3.24。由图可知，Sn、Zn元素与Cu元素分布一致，说明与铜之间 产生了合金化，Ni元素主要分布与铜基体中，Si、O元素分布较均匀，说明n-SiO2 较均匀地分布于摩擦片中，但仍主要分布于铜基体中。
(a) EDS分析区域
(b) EDS结果
(a)面扫描区域
(b) C
(c) Cu
d)Sn
Ce) Zn
Cu-n-5试样与Cu-n-8试样的EDS结果白色颗粒为团聚态的n-SiC；缝隙中富集有纳米石墨。
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