綜述銅及銅合金有好的機械效能，良好的耐蝕、導熱、導電性能。且工藝效能優良，易於鑄造和塑性加工等。隨著高新技術產業的發展，對銅和銅合金的綜合性能要求越來越高。
石墨/銅複合材料，不僅導電性與導熱性優異，而且具有良好的抗電弧侵蝕和抗磨損能力以及較高的強度，是一種具有廣泛應用前景的新型材料，尤其是在電接觸材料領域得到廣泛的應用。石墨賦予金屬基複合材料良好的自潤滑效能,而且在電接觸過程中,石墨還可提高材料耐電弧燒蝕和抗熔焊的效能。銅石墨材隨著科技的飛速發展，電機效能不斷提高，對電刷的要求愈加苛刻。
製造金屬石墨電刷的傳統方法是使用銅粉和石墨粉，經過混料一壓型一燒結及機械加工等工序制得。但是，在傳統銅石墨材料中，銅呈孤立島嶼狀分布，既不利於銅導電性的發揮，又惡化了銅石墨材料的滑動磨損效能。石墨與銅完全不浸潤，在使用粉末冶金方法製備的複合材料當中，兩者也只是機械互鎖結合，其介面強度低，嚴重影響了複合材料的效能。
因此，如何在保持較高電導率水平的前提下，大幅度地提高強度、硬度和耐磨性的問題已成為銅基複合材料研究與開發的重要問題。
針對這個難題，本課題採用在銅石墨材料中加入鉻，據研究表明，在銅石墨複合材料中加入鉻後，不僅增加了複合材料的強度、硬度等機械效能，而且可以減小銅與石墨的潤濕角，可以促進銅與石墨浸潤，從而增大石墨在複合材料中的潤滑作用，達到減小電刷在工作中的磨損，提高工作耐久度的目的。
但考慮到鉻在銅中的溶解度特別低，且不容易控制其含量得大小，故我們採用在銅基體中加入銅鉻合金的方法來實現複合材料中鉻的不同含量。
cucr合金是20世紀中期發展起來的合金材料,它具有高的強度和良好的導電、導熱性能,已在各種電焊機的電極、觸頭等零部件中得到廣泛應用。隨著科學技術的發展,cucr合金引起相關研究者的普遍關注與重視。近年來,有關cucr合金的製備、導電性、高溫抗氧化效能以及力學效能的研究結果已有報道。
本文研究為金屬基複合材料，採用的製備工藝流程為：機械球磨製備cu-cr金屬固溶體——將固溶體與cu粉及石墨粉末按一定比例混合——壓制——燒結——復壓復燒。
1.複合材料
複合材料是繼天然材料、加工材料和合成材料之後發展起來的新一代材料。按通常說法，複合材料是指由兩種或兩種以上不同性質的單一材料，通過不同復合方法得到的巨集觀多相材料。複合材料區別於任意混合材料的乙個主要特徵是多相結果存在著復合效應。
從工程應用的角度看，複合材料可分為兩大類：結構複合材料和功能複合材料。結構複合材料主要是以其力學效能加強度、剛度、形變等待性為工程所應用；而功能複合材料則是以其聲、光、電、熱、磁等物理特件為工程所應用．諸如壓電材料、阻尼材料、自控發熱材料、吸波遮蔽材料、磁性村樹、生物相容性材料、磁性分離材料。
作為多相結構的複合材料通常是兩相或兩個以上的相。其中一相稱為基體(或基體材料)．另一相對結構複合材料而言成為增強體，而對功能複合材料則稱為功能體。增強體在結構複合材料中主要起承受載荷的作用．而基體則起連線增強體、傳遞載荷、分散載荷的作用，功能體則是賦予複合材料以一定的物理、化學功能，而基體則主要起連線作用。
複合材料的分類方法很多。常見的有以下幾種：
(1)按增強體的幾何形態分類：連續纖維增強複合材料、短纖維複合材料、顆粒增強複合材料、薄片增強複合材料。
(2)按增強纖維種類分類：玻璃纖維複合材料、碳纖維複合材料、有機纖維複合材料、金屬纖維複合材料、陶瓷纖維複合材料。
(3)按材料使用功能分類：結構複合材料、功能複合材料
(4)按增強體和基體的材質分類：同質複合材料、異質複合材料。
(5)按基體材料分類：金屬基複合材料和非金屬基複合材料．
非金屬基複合材料又分為兩類：聚合物基複合材料和陶瓷基複合材料。
複合材料不僅具備保留基體材料性質的特點，而且還具有可設計性的優點。
金屬基複合材料是以金屬或合金為基體．以高效能的第二相為增強體的複合材料。金屬基複合材料的效能：比強度、比模量高；導熱、導電性能好；熱膨脹係數小、尺寸穩定性好；優良的高溫效能；耐磨性好；良好的疲勞效能和斷裂韌性；不吸潮、不老化、氣密性好。
金屬基複合材料品種繁多．有各種分類方法，歸納為以下3種。按增強體型別分為顆粒增強、層狀及纖維增強複合材料；按基體的型別分為鋁基、鎂基、鋅基、銅基、鈦基、鎳基、耐熱金屬基、金屬間化合物基等複合材料。
金屬基複合材料是包括顆粒、晶須、纖維增強金屬基體的複合材料。金屬基複合材料兼具金屬與非金屬的綜合性能，材料的強韌性、耐磨性、耐熱性、導電導熱性及耐候性能適應廣泛的工程要求，且比強度、比模量及耐熱性超過基體金屬，對航空航天等尖端領域的發展具有重要作用。在該類材料中，所用基體金屬包括輕合金(鋁、鎂、欽)、高溫合金與金屬間化合物，以及鋼、銅、鋅、鉛等;增強纖維包括炭(石墨)、碳化矽、硼、氧化鋁、不鏽鋼及鎢等纖維；增強顆粒包括碳化矽、氧化鋁、氧化錯、硼化欽、碳化欽、碳化硼等;增強晶須包括碳化矽、氧化矽、硼酸鋁等。
以上各種基體和增強體可組成大量金屬基複合材料，但目前多數處於研發階段，只有少數得到應用。如硼、石墨纖維增強鋁(鎂)用於衛星、太空梭結構、空間望遠鏡部件，碳化矽纖維與顆粒增強鈦合金用於大推比飛機壓氣機部件，顆粒增強鋁基複合材料(pra)廣泛用於航空、航天及汽車、電子領域。在金屬基複合材料中顆粒增強鋁基複合材料最具發展潛力。
該材料具有比強度和比模量高，耐磨性、阻尼性及導熱性好，熱膨脹係數小等優異效能。其主要應用領域一是航空、航天和軍事領域，二是汽車、電子資訊和高速機械等民用領域。發展目標是代替鋁合金、欽合金、鋼等用於製造高效能的構件，減重並提高效能和儀器精度。
2.機械混合
機械合金化(簡稱ma)是近年來興起的製備材料新技術，它具有極大提高第2相固溶度的能力，而且可獲得奈米級復合粉末，屬於一種非平衡材料地製備過程，在超細粉體制備、介穩相新材料合成等方面具有獨特的優越性。它是將不同成分的粉末放在高能球磨機中，經磨球碰撞，粉末產生反覆塑性變形、冷焊、破碎、細化，並發生擴散和固態反應形成合金化粉末的過程。對於在平衡條件下固溶度很小或完全互不固溶的體系，如cu—cr、cu—w、cu—y等，均可通過機械合金化形成的過飽和固溶體，其固溶度值比平衡值提高幾十甚至上百倍，。
目前ma技術已廣泛應用於製備包括高溫金屬結構材料、高強度導電材料、磁性材料及儲氫材料等在內的多用途材料。銅一碳複合材料具有優良的導電、導熱、減摩耐磨效能，廣泛應用於電力、電子及機械等領域，曾有學者對該體系進行過相應的機械合金化過程研究。
採用機械合金化方法，引人了嚴重的晶格畸變、高密度的缺陷及奈米級的精細結構，誘發在常溫下難以進行的固態反應，擴充套件碳在銅中固溶度，並**了過飽和固溶體的形成機制。
3.粉末冶金
粉末冶金是將金屬粉末經過成型和燒結製成金屬零件或金屬材料的一種工藝技術。它既可用金屬粉末直接製成（不經切削加工或經少量切削加工）符合裝配要求的零件，又可製造用一般冶煉方法難以生產的金屬材料和製品。
上面第2點所述的機械混合也是粉末冶金工藝中的乙個必要程式。
粉末冶金的工藝流程如下所述：
（1）原粉末的獲得：製取金屬粉末的方法大致可分為兩種：機械法—將固體或液體金屬（或合金）破碎成分的方法，其成分基本不發生變化，屬於這類方法的有旋渦研磨法、球磨法、霧化法等；物理-化學法—利用加熱、電解和化學反應，從金屬化合物中製取粉末的方法，如還原法、電解法等。
由於本課題所研究的內容與此類知識關係相關較小，故不做系統敘述。
（2）混料：混料是將不同成分的金屬粉末或金屬與非金屬粉末按比例混合均勻。為了提高粉末的壓實程度，延長壓模壽命，在混合料中常加入少量起潤滑作用的物質，如機油、硬脂酸鋅、石蠟、汽油橡膠溶液等，本課題研究時加入的潤滑材料為石墨粉末。
混料過程比較簡單，把各種金屬和非金屬粉末按比例稱好，裝入混料機，攪拌幾十分鐘到幾小時，待料混合均勻即可。實驗時由於加入石墨粉末，比重較小，質輕且量少，用球磨機混料容易引起石墨粉末離心後脫離金屬粉末混合物，不僅沒有達到達到混料均勻的目的，而且還會減少石墨含量，達不到預期的自潤滑效果，因此實驗採用手工混料，每份粉末人工攪拌半個小時或更長時間，力求達到混合均勻的目的。
（3）成型：成型是將鬆散的混合料通過壓制或其他手段製成具有一定形狀和強度的「壓坯」。常用的成型方法為壓制成型。
（4）燒結：燒結是提高粉末冶金製品強度和獲得預定效能的一種手段，是粉末冶金生產中很重要的一道工序。壓坯經過燒結後強度能提高，是由於粉末顆粒很小，而這些顆粒集合體的表面積很大，處在表面的顆粒是較活潑的、不穩定的，在加熱時顆粒間原子的擴散等過程比較容易進行，因而使顆粒間的連線加強，強度也就提高了。
燒結工藝主要指：燒結時加熱到多高溫度即燒結溫度，在此溫度下需要多長的保溫時間，在燒結過程中製品周圍有沒有氣體存在以及是什麼氣體，即所謂燒結氣氛或保護氣氛。
（5）復壓復燒：為了進一步提高材料的綜合機械效能，我們還對試樣進行了復壓復燒，即燒結後再一次壓制、燒結。
4.材料中割成分及工業的影響：銅作為基體相，其著連線增強相和潤滑相、傳遞載荷等的作用；銅鉻合金的強度硬度比較大，其強化基體的作用；石墨量相對較少，其自潤滑的作用。
其各部分含量的多少及其在材料中的形態，作用方式都影響到整個材料的最終效能。實驗通過測量材料不同階段的效能，包括密度、硬度、抗彎強度、組織觀察，來綜合整理分析各部分所起的作用，以及部分工藝的作用。
5.前景：石墨-銅複合材料具有良好的導電導熱性、耐蝕性和無磁性等優點，可以廣泛應用於摩擦材料、含油軸承、電觸頭材料、導電材料和機械零件裝置等，在汽車、電子、通訊和家電等領域產生重要的作用。
本文的研究可望為石墨-銅複合材料製品加工生產行業提供實驗依據和技術支援。
但是，在實驗過程中發現，新增過多cu-cr固溶體合金粉末將影響石墨/銅複合材料的壓制成形，從而影響材料燒結後的效能。為了進一步改善複合材料的綜合性能，應不斷地改進製備工藝，建議採用熱壓燒結來提高材料的效能，並且針對不同石墨含量的c/cu-cr複合材料選擇適當的cu-cr機械合金化粉末量，以獲得綜合性能較好的石墨/銅複合材料，進一步擴大電接觸器件的品種和使用範圍。
同時，利用基體合金化方法增強石墨/銅複合材料方面，可望在以後的工作中更深入的分析合金粉末增強基體的機理以及所導致效能的損失，更好的平衡材料各效能之間的關係。
木塑複合材料熱膨脹效能與彎曲效能研究
第 卷第 期 西南林業大學學報 年 月 木塑複合材料熱膨脹效能與彎曲效能研究 黃潤州張洋 南京林業大學木材工業學院，江蘇南京 美國路斯安那州立大學再生資源學院，巴吞魯日 摘要 以高密度聚乙烯 為基體，松木粉為增強項，為偶聯劑，採用注塑法製備 研究其熱膨脹效能與彎曲效能，結果表明 木塑複合材料的彎曲強...
複合材料織物層合板層間剪下效能研究
作者 梁春生 科技創新與應用 2017年第15期 摘要 纖維增強複合材料的層間剪下效能是其基本效能之一，是複合材料設計中必須考慮的重要問題。而複合材料固化工藝和條件是影響複合材料效能的重要因素，因此，文章對不同固化條件下複合材料織物層合板層間剪下效能進行了研究。考察了在相同溫度變化週期條件下，分別使...
玻璃鋼複合材料耐腐蝕性能研究
作者 尚文綿劉廣喜 科技創新與應用 2013年第23期 摘要 通過對比試驗前後複合材料表面形貌的變化 耐熱性能的衰退 硬度 拉伸及彎曲強度 模量等的一系列變化來綜合評價此玻璃鋼複合材料的耐腐蝕性能。關鍵詞 玻璃鋼複合材料 環氧乙烯基樹脂 耐腐蝕 1 前言 我國的玻璃鋼複合材料開發和應用在近年來得到了...