石墨制品由于其具有低密度、高熱導(dǎo)率、低熱膨脹系數(shù)、耐高溫和耐摩擦等優(yōu)良性能而被廣泛應(yīng)用于航空、航天、核能和化工等工業(yè)領(lǐng)域。但是由于石墨是一種多孔材料，材料的疏松直接影響力學(xué)性能，從而限制了其應(yīng)用。

目前，浸滲填充孔隙的材料從樹脂發(fā)展到合金并漸趨多樣化。通過浸滲填充孔隙可以獲得性能明顯改善的石墨基體復(fù)合材料。采用合金對石墨基體進(jìn)行浸滲可以在保持石墨基體耐高溫、耐摩擦等優(yōu)點的同時提高材料的力學(xué)性能和加工性能。

目前，多孔石墨的浸滲金屬主要為銅、錫、鉛及其合金，這些合金浸滲石墨復(fù)合材料已經(jīng)應(yīng)用于電刷材料、電接觸零件、反應(yīng)堆材料、散熱器元件和汽車活塞等工業(yè)領(lǐng)域。采用這種方法，通過優(yōu)化浸滲合金的成分和浸滲工藝，不僅可以達(dá)到如同樹脂浸滲的良好填充效果，還改善了樹脂浸滲石墨材料不耐高溫的不足，因此發(fā)展尤為迅速。由于銅具有良好的導(dǎo)電性，選擇銅合金填充孔隙可以將浸滲后的石墨復(fù)合材料應(yīng)用于電刷和電機(jī)等導(dǎo)電摩擦材料領(lǐng)域。然而，雖然石墨容易形成自潤滑膜而改善耐磨性能，但由于石墨和銅的硬度都比較低，微晶移動能力高，所以在實際應(yīng)用中體積磨損量較大。同時，由于銅的熔點不高，在充放電過程中作為電極材料會產(chǎn)生較大的體積損失量從而影響使用的持久性。為了提高傳統(tǒng)的滲銅石墨電接觸材料的硬度，改善耐磨性能，有必要引入一種高硬度、耐腐蝕的增強(qiáng)相。碳化鈦硬度高、化學(xué)穩(wěn)定性好而且熔點高，是一種合適的增強(qiáng)相。另一方面,由于銅與石墨即使在高溫下也既不潤濕也不發(fā)生反應(yīng)，這就使得其結(jié)合方式只能是機(jī)械互鎖，容易剝離脫落。鈦的引入可以降低合金與石墨的界面能，促進(jìn)浸滲，并且產(chǎn)生化學(xué)鍵從而提高界面結(jié)合強(qiáng)度，改善Cu合金對石墨的潤濕性；同時有利于在浸滲過程中生成高熔點、高硬度的TiC，可以改善材料的性能。

采用TixCu1-x作為浸滲合金進(jìn)行了無壓浸滲制備石墨基復(fù)合材料的研究，發(fā)現(xiàn)該成分范圍內(nèi)的鈦銅合金都可以進(jìn)行無壓浸滲，并獲得填充致密、組織均勻、耐磨性能良好的復(fù)合材料。其中，Ti65Cu35合金的浸滲效果最好，本工作主要研究Ti65Cu35合金浸滲石墨基復(fù)合材料的制備工藝、組織結(jié)構(gòu)和耐磨性能等。

按照基體合金化和引入增強(qiáng)相的思路，研究得出Ti55Cu45到Ti90Cu10區(qū)間的合金都有較好的熔體流動性，可以進(jìn)行較為充分的無壓浸滲，其中Ti65Cu35的浸滲效果最佳。浸滲后復(fù)合材料的浸滲相分布均勻，界面結(jié)合緊密。材料浸滲相為鈦銅金屬間化合物和浸滲過程中析出的銅，碳化鈦主要在界面處生成。石墨預(yù)制體的密度在浸滲后由1.602g/cm3提高到2.653g/cm3，孔隙率由17.8%降低到3.2%，原有孔隙被填充了82%；摩擦因數(shù)由0.24降低到0.16，耐磨性能得到了明顯的改善。(欣然)