周文艳， 彭 可， 冉丽萍， 葛毅成， 易茂中

(中南大学 粉末冶金国家重点实验室，湖南 长沙410083)

1 前言

炭/铜(C/Cu)复合材料是目前应用较多的滑动导电材料，具备良好的耐磨损和导电能力[1,2]。传统C/Cu复合材料主要为石墨/铜材料，但因Cu与C不润湿[3]使二者的界面结合较差，加之石墨本身强度较低，致使石墨/铜材料的电阻率较高而强度较低[4,5]。目前，改善C/Cu复合材料上述性能的途径有两种，一种是通过改善Cu、C两相的界面结合[6]达到提高强度并降低电阻率的目的；另一种是使Cu、C相连续分布并形成互锁结构[7,8]，Cu相的连续分布使复合材料的导电能力提升，两相间的互锁结构则有利于材料强度的提升。

炭/炭-铜(C/C-Cu)复合材料以低密度炭/炭(C/C)复合材料为炭基体，Cu相则填充了多孔C/C材料内的孔隙，使Cu相连续分布并与C/C形成互锁结构[9,10]，因而其耐磨损、抗冲击和导电能力均较好。由于Cu、C不润湿，目前通过熔渗工艺制备C/C-Cu复合材料，通常采用添加合金元素Ti等[11]或对C/C坯体内部孔隙表面进行Mo2C涂层改性[12,13]以实现Cu对C/C坯体的渗透。合金元素形成碳化物或坯体内部表面生成改性涂层的过程中，C/C坯体中炭相参与了形成碳化物的反应。研究表明，某些金属元素、金属氧化物或金属盐与炭反应的过程中对炭相的显微结构也会产成一定的影响，如炭相的有序度等[14]，因而也应用于炭材料(如有序介孔炭材料、PAN基炭纤维等)的高效催化石墨化中[15,16]。炭相的石墨化度对炭基体以及C/Cu复合材料的自润滑、耐磨损、导电和抗冲击性等均有较大的影响[17]，然而，目前关于C/Cu复合材料制备过程中界面改性过程对炭基体材料显微组织的影响鲜有报道，因此研究C/C-Cu复合材料制备过程中显微组织的演变十分必要。……