權(quán)利要求

1.一種航用銅基靜盤(pán)材料，其特征在于，所述航用銅基靜盤(pán)材料按質(zhì)量百分比計(jì)量包括：高純電解銅55%-65%、鋁青銅合金10%-15%、納米鎳粉4%-8%、鉻鉬合金2%-5%、納米碳化硅顆粒2%-6%、連續(xù)碳纖維束1.5%-4%、六方氮化硼納米片1%-3%、碳化鎢顆粒0.5%-2%、多層石墨烯0.5%-2%、鉬酸鈉0.3%-1.5%、偶聯(lián)劑0.5-1.5%、納米潤(rùn)滑劑0.2%-1%和抗氧化劑0.1%-0.8%。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航用銅基靜盤(pán)材料，其特征在于，所述偶聯(lián)劑包括硅烷偶聯(lián)劑0.3%-0.9%和鈦酸酯偶聯(lián)劑0.2%-0.6%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航用銅基靜盤(pán)材料，其特征在于，所述納米潤(rùn)滑劑包括納米二硫化鉬0.1%-0.5%和納米硼酸鋅0.1%-0.5%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航用銅基靜盤(pán)材料，其特征在于，所述抗氧化劑包括受阻酚類(lèi)抗氧化劑0.05%-0.4%和亞磷酸酯類(lèi)抗氧化劑0.05%-0.4%。

5.一種權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的航用銅基靜盤(pán)材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

S1：對(duì)高純電解銅、鋁青銅合金、納米鎳粉、鉻鉬合金、納米碳化硅顆粒、連續(xù)碳纖維束、六方氮化硼納米片和碳化鎢顆粒進(jìn)行預(yù)處理;

S2：將預(yù)處理后的高純電解銅、鋁青銅合金、納米鎳粉、鉻鉬合金、納米碳化硅顆粒、連續(xù)碳纖維束、六方氮化硼納米片和碳化鎢顆粒以及多層石墨烯、鉬酸鈉、偶聯(lián)劑、納米潤(rùn)滑劑和抗氧化劑加入到高能球磨機(jī)中球磨處理;

S3：將混合好的粉末裝入模具中，然后將模具置于熱等靜壓設(shè)備中進(jìn)行熱等靜壓成型處理;

S4：將成型后的坯體放入真空燒結(jié)爐中采用分段升溫方式進(jìn)行燒結(jié)處理，然后進(jìn)行熱擠壓處理;

S5：對(duì)燒結(jié)后的銅基靜盤(pán)材料進(jìn)行機(jī)械加工和表面處理。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的航用銅基靜盤(pán)材料的制備方法，其特征在于，步驟S1具體包括：

S11：將高純電解銅、鋁青銅合金、納米鎳粉和鉻鉬合金置于真空感應(yīng)熔煉爐中進(jìn)行真空感應(yīng)熔煉，熔煉溫度為1300-1500℃，熔煉時(shí)間為3-5小時(shí)，在真空感應(yīng)熔煉的過(guò)程中，采用電磁攪拌和超聲處理相結(jié)合的方式對(duì)金屬合金進(jìn)行處理，然后對(duì)熔煉后的合金依次進(jìn)行冷卻、熱軋、退火和破碎處理;

S12：將納米碳化硅顆粒浸泡在多巴胺溶液中，多巴胺溶液的濃度為2-4g/L，pH值為8-9，在室溫下攪拌反應(yīng)24-48小時(shí)，然后取出納米碳化硅顆粒并用去離子水沖洗干凈，在80-100℃下干燥4-6小時(shí);

S13：將連續(xù)碳纖維束進(jìn)行等離子體處理，處理時(shí)間為1-2小時(shí)，功率為500-1000W，然后用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行浸漬處理，處理時(shí)間為2-4小時(shí)，溫度為60-80℃，處理后的連續(xù)碳纖維束在100-120℃下干燥3-5小時(shí);

S14：將六方氮化硼納米片浸泡在氫氧化鈉溶液中，氫氧化鈉溶液的濃度為1-2mol/L，在80-100℃下攪拌反應(yīng)2-4小時(shí)，然后用去離子水沖洗至中性，在100-120℃下干燥4-6小時(shí)，然后用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行改性處理，處理時(shí)間為2-4小時(shí)，溫度為60-80℃;

S15：對(duì)碳化鎢顆粒進(jìn)行球磨處理，球磨介質(zhì)為氧化鋯球，球料比為(8-12):1，球磨時(shí)間為15-20小時(shí)，球磨后的碳化鎢顆粒在80-100℃下干燥4-6小時(shí)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的航用銅基靜盤(pán)材料的制備方法，其特征在于，在步驟S2中，高能球磨機(jī)的球磨處理的轉(zhuǎn)速為300-500r/min，球磨時(shí)間為6-10小時(shí)，在球磨過(guò)程中，加入分散劑，然后對(duì)球磨后的粉末進(jìn)行真空干燥，干燥溫度為80-100℃，時(shí)間為4-6小時(shí)。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的航用銅基靜盤(pán)材料的制備方法，其特征在于，在步驟S3中，熱等靜壓的溫度為800-1000℃，壓力為150-200MPa，保壓時(shí)間為2-4小時(shí)。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的航用銅基靜盤(pán)材料的制備方法，其特征在于，在步驟S4中，真空燒結(jié)爐先以5-10℃/分鐘的速率升溫至600-800℃，保溫1-2小時(shí)，再以3-5℃/分鐘的速率升溫至燒結(jié)溫度1000-1200℃，保溫3-4小時(shí)，真空燒結(jié)爐的真空度為1×10-4-1×10-3Pa，熱擠壓處理的溫度為750-900℃，擠壓比為(15-25):1。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的航用銅基靜盤(pán)材料的制備方法，其特征在于，在步驟S5中，表面處理的方式為：在0.3-0.6MPa的壓力下對(duì)表面進(jìn)行氧化鋁噴砂處理，處理粒度為20-40目，然后噴涂耐磨涂層，厚度為0.05-0.2毫米，然后進(jìn)行氮離子注入，注入氮離子能量為50-100keV，劑量為。

說(shuō)明書(shū)

技術(shù)領(lǐng)域

[0001]本發(fā)明涉及航用靜盤(pán)材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種航用銅基靜盤(pán)材料及其制備方法。

背景技術(shù)

[0002]在航空航天領(lǐng)域，剎車(chē)系統(tǒng)是保障飛行器安全起降與運(yùn)行的關(guān)鍵子系統(tǒng)之一，而靜盤(pán)作為剎車(chē)系統(tǒng)的核心部件，其性能優(yōu)劣直接關(guān)系到整個(gè)飛行任務(wù)的安全性與可靠性，隨著航空航天技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，飛行器的速度不斷提高、載重不斷增加以及對(duì)制動(dòng)性能的要求愈發(fā)嚴(yán)格，這對(duì)靜盤(pán)材料提出了極為嚴(yán)苛的挑戰(zhàn)。

[0003]傳統(tǒng)的靜盤(pán)材料在應(yīng)對(duì)現(xiàn)代航空航天飛行器的制動(dòng)需求時(shí)逐漸顯現(xiàn)出諸多局限性，例如，一些常用的金屬靜盤(pán)材料，如鋼鐵材質(zhì)，雖然具備一定的強(qiáng)度和耐磨性，但密度較大，這不僅增加了飛行器的整體重量，不利于燃油經(jīng)濟(jì)性和有效載荷的提升，而且在高速制動(dòng)過(guò)程中，其散熱性能相對(duì)較差，容易因熱量積聚導(dǎo)致靜盤(pán)溫度急劇上升，進(jìn)而引發(fā)剎車(chē)失效的風(fēng)險(xiǎn)，另外，傳統(tǒng)靜盤(pán)材料的摩擦系數(shù)穩(wěn)定性不足，在多次制動(dòng)循環(huán)后，摩擦系數(shù)會(huì)發(fā)生明顯變化，使得制動(dòng)效果難以精確控制，對(duì)飛行安全構(gòu)成潛在威脅。

[0004]具體而言，當(dāng)航空航天飛行器剎車(chē)時(shí)，靜盤(pán)所處的微觀環(huán)境極為復(fù)雜且惡劣，在高速摩擦過(guò)程中，靜盤(pán)表面的微觀結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生劇烈變化，局部高溫可使材料表面的原子發(fā)生擴(kuò)散、遷移甚至熔化，導(dǎo)致材料表面的組織結(jié)構(gòu)不均勻，影響其摩擦學(xué)性能和力學(xué)性能，同時(shí)，剎車(chē)過(guò)程中產(chǎn)生的巨大壓力會(huì)使材料內(nèi)部的微觀缺陷(如孔隙、位錯(cuò)等)擴(kuò)展和相互作用，加速材料的疲勞損傷和磨損，而且，航空航天飛行器運(yùn)行的特殊環(huán)境，如在高空面臨低溫、低氣壓以及在機(jī)場(chǎng)跑道可能接觸到各種化學(xué)污染物等，會(huì)使靜盤(pán)材料在微觀層面更容易受到侵蝕和破壞，例如，一些腐蝕性物質(zhì)可能會(huì)滲透到材料的微觀結(jié)構(gòu)中，與材料的組成元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，削弱材料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，銅基材料因其具有相對(duì)較高的導(dǎo)熱性和良好的加工性能而成為潛在的候選材料之一，然而，單純的銅或普通銅合金在強(qiáng)度、硬度和高溫耐磨性等方面仍無(wú)法滿(mǎn)足航空航天靜盤(pán)的嚴(yán)格要求，例如，其較低的硬度使得在高速高負(fù)荷制動(dòng)時(shí)容易產(chǎn)生過(guò)度磨損，而在高溫環(huán)境下其力學(xué)性能的快速衰減會(huì)導(dǎo)致靜盤(pán)的變形和失效，因此，如何通過(guò)優(yōu)化銅基材料的成分設(shè)計(jì)，從而在保持銅基材料固有優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，顯著提升其強(qiáng)度、硬度、高溫耐磨性、摩擦系數(shù)穩(wěn)定性以及耐腐蝕性等綜合性能，成為了航空航天靜盤(pán)材料研究領(lǐng)域迫切需要攻克的關(guān)鍵技術(shù)難題。

[0006]鑒于此，本領(lǐng)域需要一種航用銅基靜盤(pán)材料及其制備方法來(lái)解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，即解決現(xiàn)有的銅基靜盤(pán)材料其綜合性能較弱導(dǎo)致在航空剎車(chē)系統(tǒng)中應(yīng)用受限的問(wèn)題。

[0008]在一方面，本發(fā)明提供了一種航用銅基靜盤(pán)材料，所述航用銅基靜盤(pán)材料按質(zhì)量百分比計(jì)量包括：高純電解銅55%-65%、鋁青銅合金10%-15%、納米鎳粉4%-8%、鉻鉬合金2%-5%、納米碳化硅顆粒2%-6%、連續(xù)碳纖維束1.5%-4%、六方氮化硼納米片1%-3%、碳化鎢顆粒0.5%-2%、多層石墨烯0.5%-2%、鉬酸鈉0.3%-1.5%、偶聯(lián)劑0.5-1.5%、納米潤(rùn)滑劑0.2%-1%和抗氧化劑0.1%-0.8%。

[0009]在某些優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述偶聯(lián)劑包括硅烷偶聯(lián)劑0.3%-0.9%和鈦酸酯偶聯(lián)劑0.2%-0.6%。

[0010]在某些優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述納米潤(rùn)滑劑包括納米二硫化鉬0.1%-0.5%和納米硼酸鋅0.1%-0.5%。

[0011]在某些優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述抗氧化劑包括受阻酚類(lèi)抗氧化劑0.05%-0.4%和亞磷酸酯類(lèi)抗氧化劑0.05%-0.4%。

[0012]本發(fā)明的航用銅基靜盤(pán)材料具有以下有益效果：

本發(fā)明的航用銅基靜盤(pán)材料具備優(yōu)異的綜合性能，具體地，超高純電解銅賦予良好導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性與延展性，鋁青銅合金經(jīng)特殊處理提升強(qiáng)度、硬度、耐磨性與耐腐蝕性，納米鎳粉增強(qiáng)強(qiáng)度與耐腐蝕性，鉻鉬合金提高高溫強(qiáng)度與抗氧化性能，共同構(gòu)建了出色的綜合力學(xué)性能，使其能在航空航天剎車(chē)盤(pán)制動(dòng)的嚴(yán)苛受力與環(huán)境條件下，有效抵抗磨損、變形與高溫?fù)p傷，保障結(jié)構(gòu)完整性與使用壽命，納米碳化硅顆粒、連續(xù)碳纖維束、六方氮化硼納米片、碳化鎢顆粒分別以其獨(dú)特性能提升材料硬度、耐磨性、摩擦學(xué)特性與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，多層石墨烯與鉬酸鈉協(xié)同發(fā)揮潤(rùn)滑和抗磨損作用，確保在不同工況下穩(wěn)定可靠的摩擦學(xué)特性，維持制動(dòng)效果一致性，多功能偶聯(lián)劑增強(qiáng)成分結(jié)合力與材料穩(wěn)定性，納米潤(rùn)滑劑助力加工并輔助使用過(guò)程中的性能，抗氧化劑復(fù)合物延緩氧化老化，共同保障材料良好的加工性能與長(zhǎng)期使用的穩(wěn)定性與可靠性，滿(mǎn)足航空航天領(lǐng)域?qū)x車(chē)盤(pán)材料的高標(biāo)準(zhǔn)要求。

[0013]在另一方面，本發(fā)明還提供了一種上述所述的航用銅基靜盤(pán)材料的制備方法，所述制備方法包括：

S1：對(duì)高純電解銅、鋁青銅合金、納米鎳粉、鉻鉬合金、納米碳化硅顆粒、連續(xù)碳纖維束、六方氮化硼納米片和碳化鎢顆粒進(jìn)行預(yù)處理;

S2：將預(yù)處理后的高純電解銅、鋁青銅合金、納米鎳粉、鉻鉬合金、納米碳化硅顆粒、連續(xù)碳纖維束、六方氮化硼納米片和碳化鎢顆粒以及多層石墨烯、鉬酸鈉、偶聯(lián)劑、納米潤(rùn)滑劑和抗氧化劑加入到高能球磨機(jī)中球磨處理;

S3：將混合好的粉末裝入模具中，然后將模具置于熱等靜壓設(shè)備中進(jìn)行熱等靜壓成型處理;

S4：將成型后的坯體放入真空燒結(jié)爐中采用分段升溫方式進(jìn)行燒結(jié)處理，然后進(jìn)行熱擠壓處理;

S5：對(duì)燒結(jié)后的銅基靜盤(pán)材料進(jìn)行機(jī)械加工和表面處理。

[0014]在某些優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟S1具體包括：

S11：將高純電解銅、鋁青銅合金、納米鎳粉和鉻鉬合金置于真空感應(yīng)熔煉爐中進(jìn)行真空感應(yīng)熔煉，熔煉溫度為1300-1500℃，熔煉時(shí)間為3-5小時(shí)，在真空感應(yīng)熔煉的過(guò)程中，采用電磁攪拌和超聲處理相結(jié)合的方式對(duì)金屬合金進(jìn)行處理，然后對(duì)熔煉后的合金依次進(jìn)行冷卻、熱軋、退火和破碎處理;

S12：將納米碳化硅顆粒浸泡在多巴胺溶液中，多巴胺溶液的濃度為2-4g/L，pH值為8-9，在室溫下攪拌反應(yīng)24-48小時(shí)，然后取出納米碳化硅顆粒并用去離子水沖洗干凈，在80-100℃下干燥4-6小時(shí);

S13：將連續(xù)碳纖維束進(jìn)行等離子體處理，處理時(shí)間為1-2小時(shí)，功率為500-1000W，然后用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行浸漬處理，處理時(shí)間為2-4小時(shí)，溫度為60-80℃，處理后的連續(xù)碳纖維束在100-120℃下干燥3-5小時(shí);

S14：將六方氮化硼納米片浸泡在氫氧化鈉溶液中，氫氧化鈉溶液的濃度為1-2mol/L，在80-100℃下攪拌反應(yīng)2-4小時(shí)，然后用去離子水沖洗至中性，在100-120℃下干燥4-6小時(shí)，然后用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行改性處理，處理時(shí)間為2-4小時(shí)，溫度為60-80℃;

S15：對(duì)碳化鎢顆粒進(jìn)行球磨處理，球磨介質(zhì)為氧化鋯球，球料比為(8-12):1，球磨時(shí)間為15-20小時(shí)，球磨后的碳化鎢顆粒在80-100℃下干燥4-6小時(shí)。

[0015]在某些優(yōu)選的實(shí)施方式中，在步驟S2中，高能球磨機(jī)的球磨處理的轉(zhuǎn)速為300-500r/min，球磨時(shí)間為6-10小時(shí)，在球磨過(guò)程中，加入分散劑，然后對(duì)球磨后的粉末進(jìn)行真空干燥，干燥溫度為80-100℃，時(shí)間為4-6小時(shí)。

[0016]在某些優(yōu)選的實(shí)施方式中，在步驟S3中，熱等靜壓的溫度為800-1000℃，壓力為150-200MPa，保壓時(shí)間為2-4小時(shí)。

[0017]在某些優(yōu)選的實(shí)施方式中，在步驟S4中，真空燒結(jié)爐先以5-10℃/分鐘的速率升溫至600-800℃，保溫1-2小時(shí)，再以3-5℃/分鐘的速率升溫至燒結(jié)溫度1000-1200℃，保溫3-4小時(shí)，真空燒結(jié)爐的真空度為1×10-4-1×10-3Pa，熱擠壓處理的溫度為750-900℃，擠壓比為(15-25):1。

[0018]在某些優(yōu)選的實(shí)施方式中，在步驟S5中，表面處理的方式為：在0.3-0.6MPa的壓力下對(duì)表面進(jìn)行氧化鋁噴砂處理，處理粒度為20-40目，然后噴涂耐磨涂層，厚度為0.05-0.2毫米，然后進(jìn)行氮離子注入，注入氮離子能量為50-100keV，劑量為。

[0019]本發(fā)明的航用銅基靜盤(pán)材料的制備方法具有以下有益效果：

本發(fā)明的航用銅基靜盤(pán)材料的制備方法在原材料預(yù)處理階段，對(duì)各類(lèi)金屬成分的真空感應(yīng)熔煉及后續(xù)處理確保了成分均勻性、細(xì)化晶粒并優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)，提升材料強(qiáng)度與加工性能;對(duì)強(qiáng)化相的針對(duì)性表面處理則有效提高其與銅基合金的結(jié)合力與相容性，促進(jìn)其均勻分散以充分發(fā)揮增強(qiáng)作用，粉末混合環(huán)節(jié)通過(guò)特定參數(shù)的高能球磨與分散劑添加實(shí)現(xiàn)各成分充分均勻混合，為高質(zhì)量材料制備奠定基礎(chǔ)，熱等靜壓成型工藝使粉末致密化，消除缺陷并顯著提高材料密度與力學(xué)性能，滿(mǎn)足剎車(chē)盤(pán)高強(qiáng)度與高可靠性需求，燒結(jié)過(guò)程在適宜的真空環(huán)境與合理的工藝控制下使材料進(jìn)一步致密化并穩(wěn)定組織結(jié)構(gòu)，熱擠壓處理則進(jìn)一步改善內(nèi)部結(jié)構(gòu)、提升特定方向力學(xué)性能，機(jī)械加工采用特殊方法避免對(duì)材料性能產(chǎn)生不良影響，確保達(dá)到精確尺寸與精度要求，而表面處理措施極大地增強(qiáng)了剎車(chē)盤(pán)表面質(zhì)量、耐磨性、抗腐蝕能力，有效延長(zhǎng)使用壽命，保障航空航天飛行器剎車(chē)系統(tǒng)高效、穩(wěn)定運(yùn)行。

附圖說(shuō)明

[0020]通過(guò)參考附圖會(huì)更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖是示意性的而不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明進(jìn)行任何限制，在附圖中：

圖1為本發(fā)明的航用銅基靜盤(pán)材料的制備方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

[0021]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

[0022]基于背景技術(shù)指出的現(xiàn)有的銅基靜盤(pán)材料其綜合性能較弱導(dǎo)致在航空剎車(chē)系統(tǒng)中應(yīng)用受限的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種航用銅基靜盤(pán)材料及其制備方法，旨在顯著提升航用銅基靜盤(pán)材料的強(qiáng)度、硬度、高溫耐磨性、摩擦系數(shù)穩(wěn)定性以及耐腐蝕性等綜合性能，滿(mǎn)足航空剎車(chē)系統(tǒng)的要求，尤其適用于復(fù)雜工況下的應(yīng)用。

[0023]本發(fā)明的航用銅基靜盤(pán)材料按質(zhì)量百分比計(jì)量包括：高純電解銅55%-65%、鋁青銅合金10%-15%、納米鎳粉4%-8%、鉻鉬合金2%-5%、納米碳化硅顆粒2%-6%、連續(xù)碳纖維束1.5%-4%、六方氮化硼納米片1%-3%、碳化鎢顆粒0.5%-2%、多層石墨烯0.5%-2%、鉬酸鈉0.3%-1.5%、偶聯(lián)劑0.5-1.5%、納米潤(rùn)滑劑0.2%-1%和抗氧化劑0.1%-0.8%。

[0024]在上述中，高純電解銅的純度為大于或等于99%，更進(jìn)一步優(yōu)選采用超高純電解銅，純度達(dá)到99.9%。

[0025]在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，偶聯(lián)劑包括硅烷偶聯(lián)劑0.3%-0.9%和鈦酸酯偶聯(lián)劑0.2%-0.6%，納米潤(rùn)滑劑包括納米二硫化鉬0.1%-0.5%和納米硼酸鋅0.1%-0.5%，抗氧化劑包括受阻酚類(lèi)抗氧化劑0.05%-0.4%和亞磷酸酯類(lèi)抗氧化劑0.05%-0.4%。進(jìn)一步優(yōu)選地，受阻酚類(lèi)抗氧化劑可以采用抗氧劑1010(四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯)，在航用銅基靜盤(pán)材料中，由于材料會(huì)在高溫、高應(yīng)力等復(fù)雜環(huán)境下工作，容易產(chǎn)生自由基引發(fā)氧化反應(yīng)，抗氧劑1010可以有效延緩材料的氧化過(guò)程，它通過(guò)自身的酚羥基與自由基反應(yīng)，生成穩(wěn)定的化合物，從而中斷氧化反應(yīng)，保護(hù)材料的性能，亞磷酸酯類(lèi)抗氧化劑可以采用亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯，亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯主要起到分解氫過(guò)氧化物的作用，與主抗氧化劑協(xié)同工作，在氧化過(guò)程中，材料中會(huì)產(chǎn)生氫過(guò)氧化物，亞磷酸酯類(lèi)抗氧化劑能夠?qū)⑵浞纸鉃闊o(wú)害的醇、酮等化合物，從而減少氫過(guò)氧化物引發(fā)進(jìn)一步氧化反應(yīng)的可能性，與受阻酚類(lèi)抗氧化劑配合使用，可以大大提高材料的抗氧化性能，延長(zhǎng)靜盤(pán)材料的使用壽命，當(dāng)然，上述示例的抗氧化劑組合及其比例配置并不是限制性的，還可以選用其他類(lèi)型和/或配比的抗氧化劑。

[0026]本發(fā)明的航用銅基靜盤(pán)材料在基體強(qiáng)化方面，高純電解銅提供良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性與基礎(chǔ)延展性，鋁青銅合金經(jīng)特殊處理后提升的強(qiáng)度、硬度、耐磨性與耐腐蝕性與之協(xié)同，共同構(gòu)建堅(jiān)實(shí)的基體框架，納米鎳粉進(jìn)一步融入強(qiáng)化整體強(qiáng)度與耐腐蝕性，鉻鉬合金則著重增強(qiáng)高溫強(qiáng)度與抗氧化性能，使材料在航空航天剎車(chē)盤(pán)面臨的復(fù)雜受力與高溫環(huán)境下，能有效維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，抵御磨損、變形與氧化損傷，極大地延長(zhǎng)使用壽命;對(duì)于摩擦性能優(yōu)化，納米碳化硅顆粒以其納米尺寸均勻分散特性顯著提高材料硬度與耐磨性，連續(xù)碳纖維束憑借高強(qiáng)度和韌性在摩擦過(guò)程中穩(wěn)定材料結(jié)構(gòu)并增強(qiáng)力學(xué)性能，六方氮化硼納米片的潤(rùn)滑性與耐高溫性有效降低摩擦系數(shù)與減少磨損，碳化鎢顆粒的高硬度提供額外耐磨保障，多層石墨烯的自潤(rùn)滑性能和鉬酸鈉在高溫下形成的氧化物潤(rùn)滑作用相互配合，在不同工況下均能確保穩(wěn)定且可靠的摩擦學(xué)特性，維持制動(dòng)效果的一致性與精準(zhǔn)性，減少制動(dòng)過(guò)程中的能量損耗與部件磨損;在界面結(jié)合與穩(wěn)定性提升上，硅烷偶聯(lián)劑與鈦酸酯偶聯(lián)劑協(xié)同作用，硅烷偶聯(lián)劑可有效處理銅基合金與部分強(qiáng)化相之間的界面結(jié)合，鈦酸酯偶聯(lián)劑側(cè)重于改善特定顆粒與銅基合金的相容性，二者共同增強(qiáng)各成分之間的結(jié)合力，促進(jìn)不同相在基體中的均勻分散，防止成分分離，提高材料整體均勻性與穩(wěn)定性，保障材料性能的可靠性與一致性，同時(shí)有利于材料的加工成型，減少加工缺陷;從潤(rùn)滑與抗磨協(xié)同角度，納米二硫化鉬依靠層狀結(jié)構(gòu)的滑動(dòng)機(jī)制發(fā)揮潤(rùn)滑作用，納米硼酸鋅在高溫下形成玻璃態(tài)覆蓋層起到隔離潤(rùn)滑與防氧化作用，二者在不同溫度階段和摩擦過(guò)程中相互補(bǔ)充，在初始摩擦?xí)r納米二硫化鉬快速減摩，溫度升高后納米硼酸鋅的覆蓋層持續(xù)發(fā)揮作用，共同降低摩擦系數(shù)、減少磨損，有效保護(hù)靜盤(pán)材料表面，適應(yīng)航空航天剎車(chē)盤(pán)復(fù)雜多變的工作環(huán)境;此外，受阻酚類(lèi)抗氧化劑在氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)傳播階段通過(guò)酚羥基捕獲自由基來(lái)終止反應(yīng)，亞磷酸酯類(lèi)抗氧化劑在氧化反應(yīng)引發(fā)階段分解氫過(guò)氧化物以切斷源頭，二者協(xié)同從不同階段抑制氧化反應(yīng)發(fā)生發(fā)展，大大提高材料抗氧化性能，延緩材料在航空航天特殊環(huán)境中的氧化老化過(guò)程，確保剎車(chē)盤(pán)長(zhǎng)期使用過(guò)程中性能穩(wěn)定，減少因氧化導(dǎo)致的故障風(fēng)險(xiǎn)，提高整個(gè)剎車(chē)系統(tǒng)的可靠性與安全性。

[0027]進(jìn)一步優(yōu)選地，本發(fā)明的航用銅基靜盤(pán)材料還包括質(zhì)量百分比為0.1%-0.5%的稀土元素釔，在銅基合金的凝固過(guò)程中，釔元素可以作為異質(zhì)形核的核心，有效細(xì)化晶粒，這與基體中的高純電解銅和鋁青銅合金等成分協(xié)同作用，能夠進(jìn)一步提高材料的強(qiáng)度和硬度，例如，在凝固初期，釔原子會(huì)在液態(tài)合金中聚集，形成大量的晶核，這些晶核在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)抑制周?chē)Я５拈L(zhǎng)大，從而使整個(gè)合金的晶粒尺寸變小，小晶粒的晶界面積增大，阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而增強(qiáng)材料的力學(xué)性能，與納米鎳粉、鉻鉬合金等強(qiáng)化成分共同提升材料在高應(yīng)力制動(dòng)環(huán)境下的承載能力，釔還能夠與氧氣反應(yīng)生成穩(wěn)定的氧化物，這些氧化物可以在材料表面形成一層保護(hù)膜，在高溫制動(dòng)過(guò)程中，這層保護(hù)膜與抗氧化劑(受阻酚類(lèi)抗氧化劑和亞磷酸酯類(lèi)抗氧化劑)協(xié)同作用，阻止氧氣進(jìn)一步向材料內(nèi)部擴(kuò)散，提高材料的抗氧化性能，同時(shí)，釔元素還可以提高材料的熱穩(wěn)定性，減少高溫下材料的軟化和變形，當(dāng)與六方氮化硼納米片、碳化鎢顆粒等高溫性能良好的成分共同作用時(shí)，能夠更好地維持材料在高溫制動(dòng)環(huán)境下的尺寸穩(wěn)定性和摩擦學(xué)性能，從晶面結(jié)合角度，釔元素可以改善強(qiáng)化相與銅基合金基體之間的界面結(jié)合，它可以在界面處形成化學(xué)鍵或者偏聚，增強(qiáng)界面的結(jié)合強(qiáng)度，與硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑協(xié)同，進(jìn)一步提高材料的整體均勻性和穩(wěn)定性，防止強(qiáng)化相在受力過(guò)程中從基體中脫落，保證材料在摩擦過(guò)程中的結(jié)構(gòu)完整性。

[0028]如圖1所示，本發(fā)明的航用銅基靜盤(pán)材料的制備方法包括：

S1：對(duì)高純電解銅、鋁青銅合金、納米鎳粉、鉻鉬合金、納米碳化硅顆粒、連續(xù)碳纖維束、六方氮化硼納米片和碳化鎢顆粒進(jìn)行預(yù)處理;

優(yōu)選地，上述步驟S1具體包括：

S11：將高純電解銅、鋁青銅合金、納米鎳粉和鉻鉬合金置于真空感應(yīng)熔煉爐中進(jìn)行真空感應(yīng)熔煉，熔煉溫度為1300-1500℃，熔煉時(shí)間為3-5小時(shí)，在真空感應(yīng)熔煉的過(guò)程中，采用電磁攪拌和超聲處理相結(jié)合的方式對(duì)金屬合金進(jìn)行處理，確保成分均勻，然后將熔體倒入水冷銅模中，快速冷卻至室溫，得到銅基合金鑄錠，這種快速冷卻方式有助于細(xì)化晶粒，提高材料的強(qiáng)度和硬度等性能，然后對(duì)銅基合金鑄錠進(jìn)行多道次熱軋?zhí)幚恚瑹彳垳囟葹?50-1000℃，每道次壓下率為30%-50%，在熱軋過(guò)程中，鑄錠的厚度逐次減小，這使得合金內(nèi)部晶粒得到細(xì)化，組織結(jié)構(gòu)得到改善，熱軋后的板材進(jìn)行退火處理，退火溫度為550-700℃，時(shí)間為3-5小時(shí)，通過(guò)退火消除熱軋過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使材料的組織結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，對(duì)退火后的銅基合金板材進(jìn)行機(jī)械破碎，使用顎式破碎機(jī)將板材破碎成邊長(zhǎng)3-5厘米的小塊，采用銑削方式進(jìn)一步減小尺寸，銑削速度設(shè)置為100-200米/分鐘，進(jìn)給量為0.1-0.3毫米/轉(zhuǎn)，將小塊加工成粒徑1-3毫米的顆粒，若顆粒均勻性不足或粒徑不夠細(xì)，可進(jìn)行球磨處理，球磨介質(zhì)為不銹鋼球，球料比為(5-8):1，球磨時(shí)間為6-10小時(shí)，球磨轉(zhuǎn)速為200-300轉(zhuǎn)/分鐘，通過(guò)球磨介質(zhì)與合金顆粒之間的碰撞和摩擦，使合金顆粒逐漸細(xì)化至10-50微米;

S12：將納米碳化硅顆粒浸泡在多巴胺溶液中，多巴胺溶液的濃度為2-4g/L，pH值為8-9，在室溫下攪拌反應(yīng)24-48小時(shí)，即采用多巴胺自聚合的方法在納米碳化硅顆粒表面形成一層聚多巴胺涂層，提高其與銅基合金的結(jié)合力，多巴胺在堿性條件下自聚合形成的涂層具有良好的粘附性和活性基團(tuán)，可增強(qiáng)納米碳化硅與銅基合金之間的化學(xué)鍵合，然后取出納米碳化硅顆粒并用去離子水沖洗干凈，在80-100℃下干燥4-6小時(shí);

S13：將連續(xù)碳纖維束進(jìn)行等離子體處理，提高其表面活性，處理時(shí)間為1-2小時(shí)，功率為500-1000W，然后用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行浸漬處理，處理時(shí)間為2-4小時(shí)，溫度為60-80℃，處理后的連續(xù)碳纖維束在100-120℃下干燥3-5小時(shí)，這兩步處理能在連續(xù)碳纖維表面引入活性基團(tuán)并改善其與銅基合金的相容性，使碳纖維更好地融入銅基合金體系，發(fā)揮其增強(qiáng)作用;

S14：將六方氮化硼納米片浸泡在氫氧化鈉溶液中，氫氧化鈉溶液的濃度為1-2mol/L，在80-100℃下攪拌反應(yīng)2-4小時(shí)，然后用去離子水沖洗至中性，在100-120℃下干燥4-6小時(shí)，然后用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行改性處理，處理時(shí)間為2-4小時(shí)，溫度為60-80℃，六方氮化硼納米片先進(jìn)行氫氧化鈉溶液中的羥基化處理，增加表面活性基團(tuán)，再用硅烷偶聯(lián)劑改性處理，提高與銅基合金的相容性，有利于其在合金中的均勻分散和與基體的良好結(jié)合;

S15：對(duì)碳化鎢顆粒進(jìn)行球磨處理，球磨介質(zhì)為氧化鋯球，球料比為(8-12):1，球磨時(shí)間為15-20小時(shí)，球磨后的碳化鎢顆粒在80-100℃下干燥4-6小時(shí)，碳化鎢顆粒球磨處理可細(xì)化顆粒尺寸，增加其比表面積，提高其在銅基合金中的分散性和活性，從而更好地發(fā)揮增強(qiáng)耐磨性能的作用。

[0029]S2：將預(yù)處理后的高純電解銅、鋁青銅合金、納米鎳粉、鉻鉬合金、納米碳化硅顆粒、連續(xù)碳纖維束、六方氮化硼納米片和碳化鎢顆粒以及多層石墨烯、鉬酸鈉、偶聯(lián)劑、納米潤(rùn)滑劑和抗氧化劑加入到高能球磨機(jī)中球磨處理;如果本發(fā)明的靜盤(pán)材料的組分中包含稀土元素釔，也在這個(gè)步驟中加入;

優(yōu)選地，在上述步驟S2中，高能球磨機(jī)的球磨處理的轉(zhuǎn)速為300-500r/min，球磨時(shí)間為6-10小時(shí)，在球磨過(guò)程中，加入分散劑(如乙醇或丙酮)，防止粉末團(tuán)聚，然后對(duì)球磨后的粉末進(jìn)行真空干燥，干燥溫度為80-100℃，時(shí)間為4-6小時(shí)。

[0030]S3：將混合好的粉末裝入模具中，然后將模具置于熱等靜壓設(shè)備中進(jìn)行熱等靜壓成型處理;

優(yōu)選地，在上述步驟S3中，熱等靜壓的溫度為800-1000℃，壓力為150-200MPa，保壓時(shí)間為2-4小時(shí)，熱等靜壓成型可以使材料的致密度達(dá)到99%以上。

[0031]S4：將成型后的坯體放入真空燒結(jié)爐中采用分段升溫方式進(jìn)行燒結(jié)處理，然后進(jìn)行熱擠壓處理;

優(yōu)選地，在上述步驟S4中，真空燒結(jié)爐先以5-10℃/分鐘的速率升溫至600-800℃，保溫1-2小時(shí)，再以3-5℃/分鐘的速率升溫至燒結(jié)溫度1000-1200℃，保溫3-4小時(shí)，避免溫度驟升導(dǎo)致材料開(kāi)裂，真空燒結(jié)爐的真空度為1×10-4-1×10-3Pa，熱擠壓處理的溫度為750-900℃，擠壓比為(15-25):1，以進(jìn)一步提高材料的致密度。

[0032]S5：對(duì)燒結(jié)后的銅基靜盤(pán)材料進(jìn)行機(jī)械加工和表面處理;

優(yōu)選地，在上述步驟S5中，機(jī)械加工可以采用數(shù)控加工中心進(jìn)行車(chē)削、銑削、鉆孔等加工操作，確保材料達(dá)到設(shè)計(jì)要求的尺寸和精度，在加工過(guò)程中，采用低溫加工和微量切削的方式，避免產(chǎn)生過(guò)多的熱量和應(yīng)力，表面處理的方式為：在0.3-0.6MPa的壓力下對(duì)表面進(jìn)行氧化鋁噴砂處理，處理粒度為20-40目，然后噴涂耐磨涂層，如WC-Co陶瓷涂層，例如采用熱噴涂工藝，如高速火焰噴涂(HVOF)，噴涂時(shí)，燃?xì)饬髁靠刂圃?50-250升/分鐘，氧氣流量控制在400-600升/分鐘，送粉速率為30-50克/分鐘，使涂層均勻地沉積在靜盤(pán)組件表面，涂層厚度控制在0.05-0.2毫米，然后將靜盤(pán)材料置于離子注入設(shè)備的真空室中，抽真空至1×10-4-1×10-3Pa，進(jìn)行氮離子注入，注入氮離子能量為50-100keV，劑量為，在注入過(guò)程中，控制離子束流密度為5-10μA/cm2，以確保離子均勻地注入到靜盤(pán)表面一定深度，提高表面的硬度、耐磨性和耐腐蝕性。

[0033]在本發(fā)明的制備方法中，真空燒結(jié)使成型后的坯體進(jìn)一步致密化并形成穩(wěn)定的組織結(jié)構(gòu)和相組成，而隨后的熱擠壓處理則在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步改善材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，燒結(jié)后的材料存在一些孔隙或晶粒結(jié)構(gòu)不夠理想的情況，熱擠壓過(guò)程中，在高溫下材料具有較好的塑性變形能力，通過(guò)擠壓，使材料沿?cái)D壓方向形成一定織構(gòu)，晶粒進(jìn)一步細(xì)化和取向排列，進(jìn)一步提高材料的致密度和性能，提高強(qiáng)度和改善各向異性，這種協(xié)同作用使得材料能夠更好地適應(yīng)航空航天剎車(chē)盤(pán)在復(fù)雜受力和工況下的使用要求，提高其可靠性和耐久性。機(jī)械加工后的表面處理步驟對(duì)材料的表面微觀結(jié)構(gòu)有積極作用，噴砂處理使表面形成一定的粗糙度，增加了表面的活性位點(diǎn)和比表面積，在噴涂耐磨涂層時(shí)，涂層材料能夠更好地附著在表面，并且涂層與基體之間形成良好的結(jié)合界面，WC-Co陶瓷涂層中的WC顆粒在表面形成致密的耐磨層，Co元素會(huì)在涂層與基體界面處起到一定的粘結(jié)和擴(kuò)散作用，提高涂層的附著力，離子注入則在表面形成一定深度的離子注入層，改變了表面的原子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵合狀態(tài)，使表面硬度提高，并且在微觀層面上增強(qiáng)了對(duì)磨損和腐蝕的抵抗能力，這種表面微觀結(jié)構(gòu)的改善在航空航天剎車(chē)盤(pán)的制動(dòng)過(guò)程中，能夠減少摩擦系數(shù)的波動(dòng)，降低磨損速率，提高材料的抗腐蝕性能，從而延長(zhǎng)剎車(chē)盤(pán)的使用壽命并保障制動(dòng)的穩(wěn)定性和安全性。

[0034]下面結(jié)合多個(gè)實(shí)施例和對(duì)比例來(lái)進(jìn)一步闡述本發(fā)明的技術(shù)方案。

[0035]實(shí)施例一

航用銅基靜盤(pán)材料按質(zhì)量百分比計(jì)量包括：高純電解銅64%、鋁青銅合金14%、納米鎳粉6%、鉻鉬合金3%、納米碳化硅顆粒4%、連續(xù)碳纖維束2%、六方氮化硼納米片2%、碳化鎢顆粒1%、多層石墨烯1%、鉬酸鈉1%、硅烷偶聯(lián)劑0.6%、鈦酸酯偶聯(lián)劑0.4%、納米二硫化鉬0.3%、納米硼酸鋅0.3%、受阻酚類(lèi)抗氧化劑0.2%和亞磷酸酯類(lèi)抗氧化劑0.2%。

[0036]航用銅基靜盤(pán)材料的制備方法包括：

將高純電解銅、鋁青銅合金、納米鎳粉和鉻鉬合金置于真空感應(yīng)熔煉爐中進(jìn)行真空感應(yīng)熔煉，熔煉溫度為1300℃，熔煉時(shí)間為3小時(shí)，在真空感應(yīng)熔煉的過(guò)程中，采用電磁攪拌和超聲處理相結(jié)合的方式對(duì)金屬合金進(jìn)行處理，然后將熔體倒入水冷銅模中，快速冷卻至室溫，得到銅基合金鑄錠，然后對(duì)銅基合金鑄錠進(jìn)行多道次熱軋?zhí)幚?，熱軋溫度?50℃，熱軋后的板材進(jìn)行退火處理，退火溫度為550℃，時(shí)間為3小時(shí)，使用顎式破碎機(jī)對(duì)退火后的銅基合金板材進(jìn)行機(jī)械破碎，將板材破碎成小塊，采用銑削方式將小塊加工成顆粒，進(jìn)行球磨處理，球磨介質(zhì)為不銹鋼球，球料比為5:1，球磨時(shí)間為6小時(shí)，球磨轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘;將納米碳化硅顆粒浸泡在多巴胺溶液中，多巴胺溶液的濃度為2g/L，pH值為8，在室溫下攪拌反應(yīng)24小時(shí)，然后取出納米碳化硅顆粒并用去離子水沖洗干凈，在80℃下干燥4小時(shí);將連續(xù)碳纖維束進(jìn)行等離子體處理，處理時(shí)間為1小時(shí)，功率為500W，然后用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行浸漬處理，處理時(shí)間為2小時(shí)，溫度為60℃，處理后的連續(xù)碳纖維束在100℃下干燥3小時(shí);將六方氮化硼納米片浸泡在氫氧化鈉溶液中，氫氧化鈉溶液的濃度為1mol/L，在80℃下攪拌反應(yīng)2小時(shí)，然后用去離子水沖洗至中性，在100℃下干燥4小時(shí)，然后用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行改性處理，處理時(shí)間為2小時(shí)，溫度為60℃;對(duì)碳化鎢顆粒進(jìn)行球磨處理，球磨介質(zhì)為氧化鋯球，球料比為8:1，球磨時(shí)間為15小時(shí)，球磨后的碳化鎢顆粒在80℃下干燥4小時(shí)。

[0037]將預(yù)處理后的高純電解銅、鋁青銅合金、納米鎳粉、鉻鉬合金、納米碳化硅顆粒、連續(xù)碳纖維束、六方氮化硼納米片和碳化鎢顆粒以及多層石墨烯、鉬酸鈉、偶聯(lián)劑、納米潤(rùn)滑劑和抗氧化劑加入到高能球磨機(jī)中球磨處理，高能球磨機(jī)的球磨處理的轉(zhuǎn)速為300r/min，球磨時(shí)間為6小時(shí)，在球磨過(guò)程中，加入丙酮，然后對(duì)球磨后的粉末進(jìn)行真空干燥，干燥溫度為80℃，時(shí)間為4小時(shí)。

[0038]將混合好的粉末裝入模具中，然后將模具置于熱等靜壓設(shè)備中進(jìn)行熱等靜壓成型處理，熱等靜壓的溫度為800℃，壓力為150MPa，保壓時(shí)間為2小時(shí)。

[0039]將成型后的坯體放入真空燒結(jié)爐中，真空燒結(jié)爐先以5℃/分鐘的速率升溫至600℃，保溫1小時(shí)，再以3℃/分鐘的速率升溫至燒結(jié)溫度1000℃，保溫3小時(shí)，真空燒結(jié)爐的真空度為1×10-4Pa，然后進(jìn)行熱擠壓處理，熱擠壓處理的溫度為750℃，擠壓比為15:1。

[0040]對(duì)燒結(jié)后的銅基靜盤(pán)材料進(jìn)行機(jī)械加工，在0.3MPa的壓力下對(duì)表面進(jìn)行氧化鋁噴砂處理，處理粒度為40目，然后采用高速火焰噴涂方式在材料表面噴涂WC-Co陶瓷涂層，燃?xì)饬髁靠刂圃?50升/分鐘，氧氣流量控制在400升/分鐘，送粉速率為30克/分鐘，然后將靜盤(pán)材料置于離子注入設(shè)備的真空室中，抽真空至1×10-4Pa，進(jìn)行氮離子注入，注入氮離子能量為50keV，劑量為，在注入過(guò)程中，控制離子束流密度為5μA/cm2。

[0041]實(shí)施例二

航用銅基靜盤(pán)材料按質(zhì)量百分比計(jì)量包括：高純電解銅64%、鋁青銅合金14%、納米鎳粉6%、鉻鉬合金3%、納米碳化硅顆粒4%、連續(xù)碳纖維束2%、六方氮化硼納米片2%、碳化鎢顆粒1%、多層石墨烯1%、鉬酸鈉1%、硅烷偶聯(lián)劑0.6%、鈦酸酯偶聯(lián)劑0.4%、納米二硫化鉬0.3%、納米硼酸鋅0.3%、受阻酚類(lèi)抗氧化劑0.2%和亞磷酸酯類(lèi)抗氧化劑0.2%。

[0042]航用銅基靜盤(pán)材料的制備方法包括：

將高純電解銅、鋁青銅合金、納米鎳粉和鉻鉬合金置于真空感應(yīng)熔煉爐中進(jìn)行真空感應(yīng)熔煉，熔煉溫度為1400℃，熔煉時(shí)間為4小時(shí)，在真空感應(yīng)熔煉的過(guò)程中，采用電磁攪拌和超聲處理相結(jié)合的方式對(duì)金屬合金進(jìn)行處理，然后將熔體倒入水冷銅模中，快速冷卻至室溫，得到銅基合金鑄錠，然后對(duì)銅基合金鑄錠進(jìn)行多道次熱軋?zhí)幚?，熱軋溫度?00℃，熱軋后的板材進(jìn)行退火處理，退火溫度為600℃，時(shí)間為4小時(shí)，使用顎式破碎機(jī)對(duì)退火后的銅基合金板材進(jìn)行機(jī)械破碎，將板材破碎成小塊，采用銑削方式將小塊加工成顆粒，進(jìn)行球磨處理，球磨介質(zhì)為不銹鋼球，球料比為6:1，球磨時(shí)間為8小時(shí)，球磨轉(zhuǎn)速為250轉(zhuǎn)/分鐘;將納米碳化硅顆粒浸泡在多巴胺溶液中，多巴胺溶液的濃度為3g/L，pH值為8.5，在室溫下攪拌反應(yīng)36小時(shí)，然后取出納米碳化硅顆粒并用去離子水沖洗干凈，在90℃下干燥5小時(shí);將連續(xù)碳纖維束進(jìn)行等離子體處理，處理時(shí)間為1.5小時(shí)，功率為800W，然后用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行浸漬處理，處理時(shí)間為3小時(shí)，溫度為70℃，處理后的連續(xù)碳纖維束在110℃下干燥4小時(shí);將六方氮化硼納米片浸泡在氫氧化鈉溶液中，氫氧化鈉溶液的濃度為1.5mol/L，在90℃下攪拌反應(yīng)3小時(shí)，然后用去離子水沖洗至中性，在110℃下干燥5小時(shí)，然后用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行改性處理，處理時(shí)間為3小時(shí)，溫度為70℃;對(duì)碳化鎢顆粒進(jìn)行球磨處理，球磨介質(zhì)為氧化鋯球，球料比為10:1，球磨時(shí)間為18小時(shí)，球磨后的碳化鎢顆粒在90℃下干燥5小時(shí)。

[0043]將預(yù)處理后的高純電解銅、鋁青銅合金、納米鎳粉、鉻鉬合金、納米碳化硅顆粒、連續(xù)碳纖維束、六方氮化硼納米片和碳化鎢顆粒以及多層石墨烯、鉬酸鈉、偶聯(lián)劑、納米潤(rùn)滑劑和抗氧化劑加入到高能球磨機(jī)中球磨處理，高能球磨機(jī)的球磨處理的轉(zhuǎn)速為400r/min，球磨時(shí)間為8小時(shí)，在球球磨過(guò)程中，加入丙酮，然后對(duì)球磨后的粉末進(jìn)行真空干燥，干燥溫度為90℃，時(shí)間為5小時(shí)。

[0044]將混合好的粉末裝入模具中，然后將模具置于熱等靜壓設(shè)備中進(jìn)行熱等靜壓成型處理，熱等靜壓的溫度為900℃，壓力為180MPa，保壓時(shí)間為3小時(shí)。

[0045]將成型后的坯體放入真空燒結(jié)爐中，真空燒結(jié)爐先以8℃/分鐘的速率升溫至700℃，保溫1.5小時(shí)，再以4℃/分鐘的速率升溫至燒結(jié)溫度1100℃，保溫3.5小時(shí)，真空燒結(jié)爐的真空度為5×10-4Pa，然后進(jìn)行熱擠壓處理，熱擠壓處理的溫度為800℃，擠壓比為20:1。

[0046]對(duì)燒結(jié)后的銅基靜盤(pán)材料進(jìn)行機(jī)械加工，在0.5MPa的壓力下對(duì)表面進(jìn)行氧化鋁噴砂處理，處理粒度為40目，然后采用高速火焰噴涂方式在材料表面噴涂WC-Co陶瓷涂層，燃?xì)饬髁靠刂圃?00升/分鐘，氧氣流量控制在500升/分鐘，送粉速率為40克/分鐘，然后將靜盤(pán)材料置于離子注入設(shè)備的真空室中，抽真空至5×10-4Pa，進(jìn)行氮離子注入，注入氮離子能量為80keV，劑量為，在注入過(guò)程中，控制離子束流密度為8μA/cm2。

[0047]實(shí)施例三

航用銅基靜盤(pán)材料按質(zhì)量百分比計(jì)量包括：高純電解銅64%、鋁青銅合金14%、納米鎳粉6%、鉻鉬合金3%、納米碳化硅顆粒4%、連續(xù)碳纖維束2%、六方氮化硼納米片2%、碳化鎢顆粒1%、多層石墨烯1%、鉬酸鈉1%、硅烷偶聯(lián)劑0.6%、鈦酸酯偶聯(lián)劑0.4%、納米二硫化鉬0.3%、納米硼酸鋅0.3%、受阻酚類(lèi)抗氧化劑0.2%和亞磷酸酯類(lèi)抗氧化劑0.2%。

[0048]航用銅基靜盤(pán)材料的制備方法包括：

將高純電解銅、鋁青銅合金、納米鎳粉和鉻鉬合金置于真空感應(yīng)熔煉爐中進(jìn)行真空感應(yīng)熔煉，熔煉溫度為1500℃，熔煉時(shí)間為5小時(shí)，在真空感應(yīng)熔煉的過(guò)程中，采用電磁攪拌和超聲處理相結(jié)合的方式對(duì)金屬合金進(jìn)行處理，然后將熔體倒入水冷銅模中，快速冷卻至室溫，得到銅基合金鑄錠，然后對(duì)銅基合金鑄錠進(jìn)行多道次熱軋?zhí)幚?，熱軋溫度?000℃，熱軋后的板材進(jìn)行退火處理，退火溫度為700℃，時(shí)間為5小時(shí)，使用顎式破碎機(jī)對(duì)退火后的銅基合金板材進(jìn)行機(jī)械破碎，將板材破碎成小塊，采用銑削方式將小塊加工成顆粒，進(jìn)行球磨處理，球磨介質(zhì)為不銹鋼球，球料比為8:1，球磨時(shí)間為10小時(shí)，球磨轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘;將納米碳化硅顆粒浸泡在多巴胺溶液中，多巴胺溶液的濃度為4g/L，pH值為9，在室溫下攪拌反應(yīng)48小時(shí)，然后取出納米碳化硅顆粒并用去離子水沖洗干凈，在100℃下干燥6小時(shí);將連續(xù)碳纖維束進(jìn)行等離子體處理，處理時(shí)間為2小時(shí)，功率為1000W，然后用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行浸漬處理，處理時(shí)間為4小時(shí)，溫度為80℃，處理后的連續(xù)碳纖維束在120℃下干燥5小時(shí);將六方氮化硼納米片浸泡在氫氧化鈉溶液中，氫氧化鈉溶液的濃度為2mol/L，在100℃下攪拌反應(yīng)4小時(shí)，然后用去離子水沖洗至中性，在120℃下干燥6小時(shí)，然后用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行改性處理，處理時(shí)間為4小時(shí)，溫度為80℃;對(duì)碳化鎢顆粒進(jìn)行球磨處理，球磨介質(zhì)為氧化鋯球，球料比為12:1，球磨時(shí)間為20小時(shí)，球磨后的碳化鎢顆粒在100℃下干燥6小時(shí)。

[0049]將預(yù)處理后的高純電解銅、鋁青銅合金、納米鎳粉、鉻鉬合金、納米碳化硅顆粒、連續(xù)碳纖維束、六方氮化硼納米片和碳化鎢顆粒以及多層石墨烯、鉬酸鈉、偶聯(lián)劑、納米潤(rùn)滑劑和抗氧化劑加入到高能球磨機(jī)中球磨處理，高能球磨機(jī)的球磨處理的轉(zhuǎn)速為500r/min，球磨時(shí)間為10小時(shí)，在球磨過(guò)程中，加入丙酮，然后對(duì)球磨后的粉末進(jìn)行真空干燥，干燥溫度為100℃，時(shí)間為6小時(shí)。

[0050]將混合好的粉末裝入模具中，然后將模具置于熱等靜壓設(shè)備中進(jìn)行熱等靜壓成型處理，熱等靜壓的溫度為1000℃，壓力為200MPa，保壓時(shí)間為4小時(shí)。

[0051]將成型后的坯體放入真空燒結(jié)爐中，真空燒結(jié)爐先以10℃/分鐘的速率升溫至800℃，保溫2小時(shí)，再以5℃/分鐘的速率升溫至燒結(jié)溫度1200℃，保溫4小時(shí)，真空燒結(jié)爐的真空度為1×10-3Pa，然后進(jìn)行熱擠壓處理，熱擠壓處理的溫度為900℃，擠壓比為25:1。

[0052]對(duì)燒結(jié)后的銅基靜盤(pán)材料進(jìn)行機(jī)械加工，在0.6MPa的壓力下對(duì)表面進(jìn)行氧化鋁噴砂處理，處理粒度為40目，然后采用高速火焰噴涂方式在材料表面噴涂WC-Co陶瓷涂層，燃?xì)饬髁靠刂圃?50升/分鐘，氧氣流量控制在600升/分鐘，送粉速率為50克/分鐘，然后將靜盤(pán)材料置于離子注入設(shè)備的真空室中，抽真空至1×10-3Pa，進(jìn)行氮離子注入，注入氮離子能量為100keV，劑量為，在注入過(guò)程中，控制離子束流密度為10μA/cm2。

[0053]實(shí)施例四

航用銅基靜盤(pán)材料按質(zhì)量百分比計(jì)量包括：高純電解銅60%、鋁青銅合金12%、納米鎳粉7%、鉻鉬合金5%、納米碳化硅顆粒5%、連續(xù)碳纖維束4%、六方氮化硼納米片1.5%、碳化鎢顆粒1.5%、多層石墨烯1.5%、鉬酸鈉0.8%、硅烷偶聯(lián)劑0.5%、鈦酸酯偶聯(lián)劑0.3%、納米二硫化鉬0.2%、納米硼酸鋅0.2%、受阻酚類(lèi)抗氧化劑0.3%和亞磷酸酯類(lèi)抗氧化劑0.2%。

[0054]航用銅基靜盤(pán)材料的制備方法包括：

將高純電解銅、鋁青銅合金、納米鎳粉和鉻鉬合金置于真空感應(yīng)熔煉爐中進(jìn)行真空感應(yīng)熔煉，熔煉溫度為1300℃，熔煉時(shí)間為3小時(shí)，在真空感應(yīng)熔煉的過(guò)程中，采用電磁攪拌和超聲處理相結(jié)合的方式對(duì)金屬合金進(jìn)行處理，然后將熔體倒入水冷銅模中，快速冷卻至室溫，得到銅基合金鑄錠，然后對(duì)銅基合金鑄錠進(jìn)行多道次熱軋?zhí)幚?，熱軋溫度?50℃，熱軋后的板材進(jìn)行退火處理，退火溫度為550℃，時(shí)間為3小時(shí)，使用顎式破碎機(jī)對(duì)退火后的銅基合金板材進(jìn)行機(jī)械破碎，將板材破碎成小塊，采用銑削方式將小塊加工成顆粒，進(jìn)行球磨處理，球磨介質(zhì)為不銹鋼球，球料比為5:1，球磨時(shí)間為6小時(shí)，球磨轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘;將納米碳化硅顆粒浸泡在多巴胺溶液中，多巴胺溶液的濃度為2g/L，pH值為8，在室溫下攪拌反應(yīng)24小時(shí)，然后取出納米碳化硅顆粒并用去離子水沖洗干凈，在80℃下干燥4小時(shí);將連續(xù)碳纖維束進(jìn)行等離子體處理，處理時(shí)間為1小時(shí)，功率為500W，然后用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行浸漬處理，處理時(shí)間為2小時(shí)，溫度為60℃，處理后的連續(xù)碳纖維束在100℃下干燥3小時(shí);將六方氮化硼納米片浸泡在氫氧化鈉溶液中，氫氧化鈉溶液的濃度為1mol/L，在80℃下攪拌反應(yīng)2小時(shí)，然后用去離子水沖洗至中性，在100℃下干燥4小時(shí)，然后用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行改性處理，處理時(shí)間為2小時(shí)，溫度為60℃;對(duì)碳化鎢顆粒進(jìn)行球磨處理，球磨介質(zhì)為氧化鋯球，球料比為8:1，球磨時(shí)間為15小時(shí)，球磨后的碳化鎢顆粒在80℃下干燥4小時(shí)。

[0055]將預(yù)處理后的高純電解銅、鋁青銅合金、納米鎳粉、鉻鉬合金、納米碳化硅顆粒、連續(xù)碳纖維束、六方氮化硼納米片和碳化鎢顆粒以及多層石墨烯、鉬酸鈉、偶聯(lián)劑、納米潤(rùn)滑劑和抗氧化劑加入到高能球磨機(jī)中球磨處理，高能球磨機(jī)的球磨處理的轉(zhuǎn)速為300r/min，球磨時(shí)間為6小時(shí)，在球磨過(guò)程中，加入丙酮，然后對(duì)球磨后的粉末進(jìn)行真空干燥，干燥溫度為80℃，時(shí)間為4小時(shí)。

[0056]將混合好的粉末裝入模具中，然后將模具置于熱等靜壓設(shè)備中進(jìn)行熱等靜壓成型處理，熱等靜壓的溫度為800℃，壓力為150MPa，保壓時(shí)間為2小時(shí)。

[0057]將成型后的坯體放入真空燒結(jié)爐中，真空燒結(jié)爐先以5℃/分鐘的速率升溫至600℃，保溫1小時(shí)，再以3℃/分鐘的速率升溫至燒結(jié)溫度1000℃，保溫3小時(shí)，真空燒結(jié)爐的真空度為1×10-4Pa，然后進(jìn)行熱擠壓處理，熱擠壓處理的溫度為750℃，擠壓比為15:1。

[0058]對(duì)燒結(jié)后的銅基靜盤(pán)材料進(jìn)行機(jī)械加工，在0.3MPa的壓力下對(duì)表面進(jìn)行氧化鋁噴砂處理，處理粒度為40目，然后采用高速火焰噴涂方式在材料表面噴涂WC-Co陶瓷涂層，燃?xì)饬髁靠刂圃?50升/分鐘，氧氣流量控制在400升/分鐘，送粉速率為30克/分鐘，然后將靜盤(pán)材料置于離子注入設(shè)備的真空室中，抽真空至1×10-4Pa，進(jìn)行氮離子注入，注入氮離子能量為50keV，劑量為，在注入過(guò)程中，控制離子束流密度為5μA/cm2。

[0059]實(shí)施例五

航用銅基靜盤(pán)材料按質(zhì)量百分比計(jì)量包括：高純電解銅60%、鋁青銅合金12%、納米鎳粉7%、鉻鉬合金5%、納米碳化硅顆粒5%、連續(xù)碳纖維束4%、六方氮化硼納米片1.5%、碳化鎢顆粒1.5%、多層石墨烯1.5%、鉬酸鈉0.8%、硅烷偶聯(lián)劑0.5%、鈦酸酯偶聯(lián)劑0.3%、納米二硫化鉬0.2%、納米硼酸鋅0.2%、受阻酚類(lèi)抗氧化劑0.3%和亞磷酸酯類(lèi)抗氧化劑0.2%。

[0060]航用銅基靜盤(pán)材料的制備方法包括：

將高純電解銅、鋁青銅合金、納米鎳粉和鉻鉬合金置于真空感應(yīng)熔煉爐中進(jìn)行真空感應(yīng)熔煉，熔煉溫度為1400℃，熔煉時(shí)間為4小時(shí)，在真空感應(yīng)熔煉的過(guò)程中，采用電磁攪拌和超聲處理相結(jié)合的方式對(duì)金屬合金進(jìn)行處理，然后將熔體倒入水冷銅模中，快速冷卻至室溫，得到銅基合金鑄錠，然后對(duì)銅基合金鑄錠進(jìn)行多道次熱軋?zhí)幚恚瑹彳垳囟葹?00℃，熱軋后的板材進(jìn)行退火處理，退火溫度為600℃，時(shí)間為4小時(shí)，使用顎式破碎機(jī)對(duì)退火后的銅基合金板材進(jìn)行機(jī)械破碎，將板材破碎成小塊，采用銑削方式將小塊加工成顆粒，進(jìn)行球磨處理，球磨介質(zhì)為不銹鋼球，球料比為6:1，球磨時(shí)間為8小時(shí)，球磨轉(zhuǎn)速為250轉(zhuǎn)/分鐘;將納米碳化硅顆粒浸泡在多巴胺溶液中，多巴胺溶液的濃度為3g/L，pH值為8.5，在室溫下攪拌反應(yīng)36小時(shí)，然后取出納米碳化硅顆粒并用去離子水沖洗干凈，在90℃下干燥5小時(shí);將連續(xù)碳纖維束進(jìn)行等離子體處理，處理時(shí)間為1.5小時(shí)，功率為800W，然后用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行浸漬處理，處理時(shí)間為3小時(shí)，溫度為70℃，處理后的連續(xù)碳纖維束在110℃下干燥4小時(shí);將六方氮化硼納米片浸泡在氫氧化鈉溶液中，氫氧化鈉溶液的濃度為1.5mol/L，在90℃下攪拌反應(yīng)3小時(shí)，然后用去離子水沖洗至中性，在110℃下干燥5小時(shí)，然后用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行改性處理，處理時(shí)間為3小時(shí)，溫度為70℃;對(duì)碳化鎢顆粒進(jìn)行球磨處理，球磨介質(zhì)為氧化鋯球，球料比為10:1，球磨時(shí)間為18小時(shí)，球磨后的碳化鎢顆粒在90℃下干燥5小時(shí)。

[0061]將預(yù)處理后的高純電解銅、鋁青銅合金、納米鎳粉、鉻鉬合金、納米碳化硅顆粒、連續(xù)碳纖維束、六方氮化硼納米片和碳化鎢顆粒以及多層石墨烯、鉬酸鈉、偶聯(lián)劑、納米潤(rùn)滑劑和抗氧化劑加入到高能球磨機(jī)中球磨處理，高能球磨機(jī)的球磨處理的轉(zhuǎn)速為400r/min，球磨時(shí)間為8小時(shí)，在球球磨過(guò)程中，加入丙酮，然后對(duì)球磨后的粉末進(jìn)行真空干燥，干燥溫度為90℃，時(shí)間為5小時(shí)。

[0062]將混合好的粉末裝入模具中，然后將模具置于熱等靜壓設(shè)備中進(jìn)行熱等靜壓成型處理，熱等靜壓的溫度為900℃，壓力為180MPa，保壓時(shí)間為3小時(shí)。

[0063]將成型后的坯體放入真空燒結(jié)爐中，真空燒結(jié)爐先以8℃/分鐘的速率升溫至700℃，保溫1.5小時(shí)，再以4℃/分鐘的速率升溫至燒結(jié)溫度1100℃，保溫3.5小時(shí)，真空燒結(jié)爐的真空度為5×10-4Pa，然后進(jìn)行熱擠壓處理，熱擠壓處理的溫度為800℃，擠壓比為20:1。

[0064]對(duì)燒結(jié)后的銅基靜盤(pán)材料進(jìn)行機(jī)械加工，在0.5MPa的壓力下對(duì)表面進(jìn)行氧化鋁噴砂處理，處理粒度為40目，然后采用高速火焰噴涂方式在材料表面噴涂WC-Co陶瓷涂層，燃?xì)饬髁靠刂圃?00升/分鐘，氧氣流量控制在500升/分鐘，送粉速率為40克/分鐘，然后將靜盤(pán)材料置于離子注入設(shè)備的真空室中，抽真空至5×10-4Pa，進(jìn)行氮離子注入，注入氮離子能量為80keV，劑量為，在注入過(guò)程中，控制離子束流密度為8μA/cm2。

[0065]實(shí)施例六

航用銅基靜盤(pán)材料按質(zhì)量百分比計(jì)量包括：高純電解銅60%、鋁青銅合金12%、納米鎳粉7%、鉻鉬合金5%、納米碳化硅顆粒5%、連續(xù)碳纖維束4%、六方氮化硼納米片1.5%、碳化鎢顆粒1.5%、多層石墨烯1.5%、鉬酸鈉0.8%、硅烷偶聯(lián)劑0.5%、鈦酸酯偶聯(lián)劑0.3%、納米二硫化鉬0.2%、納米硼酸鋅0.2%、受阻酚類(lèi)抗氧化劑0.3%和亞磷酸酯類(lèi)抗氧化劑0.2%。

[0066]航用銅基靜盤(pán)材料的制備方法包括：

將高純電解銅、鋁青銅合金、納米鎳粉和鉻鉬合金置于真空感應(yīng)熔煉爐中進(jìn)行真空感應(yīng)熔煉，熔煉溫度為1500℃，熔煉時(shí)間為5小時(shí)，在真空感應(yīng)熔煉的過(guò)程中，采用電磁攪拌和超聲處理相結(jié)合的方式對(duì)金屬合金進(jìn)行處理，然后將熔體倒入水冷銅模中，快速冷卻至室溫，得到銅基合金鑄錠，然后對(duì)銅基合金鑄錠進(jìn)行多道次熱軋?zhí)幚?，熱軋溫度?000℃，熱軋后的板材進(jìn)行退火處理，退火溫度為700℃，時(shí)間為5小時(shí)，使用顎式破碎機(jī)對(duì)退火后的銅基合金板材進(jìn)行機(jī)械破碎，將板材破碎成小塊，采用銑削方式將小塊加工成顆粒，進(jìn)行球磨處理，球磨介質(zhì)為不銹鋼球，球料比為8:1，球磨時(shí)間為10小時(shí)，球磨轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘;將納米碳化硅顆粒浸泡在多巴胺溶液中，多巴胺溶液的濃度為4g/L，pH值為9，在室溫下攪拌反應(yīng)48小時(shí)，然后取出納米碳化硅顆粒并用去離子水沖洗干凈，在100℃下干燥6小時(shí);將連續(xù)碳纖維束進(jìn)行等離子體處理，處理時(shí)間為2小時(shí)，功率為1000W，然后用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行浸漬處理，處理時(shí)間為4小時(shí)，溫度為80℃，處理后的連續(xù)碳纖維束在120℃下干燥5小時(shí);將六方氮化硼納米片浸泡在氫氧化鈉溶液中，氫氧化鈉溶液的濃度為2mol/L，在100℃下攪拌反應(yīng)4小時(shí)，然后用去離子水沖洗至中性，在120℃下干燥6小時(shí)，然后用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行改性處理，處理時(shí)間為4小時(shí)，溫度為80℃;對(duì)碳化鎢顆粒進(jìn)行球磨處理，球磨介質(zhì)為氧化鋯球，球料比為12:1，球磨時(shí)間為20小時(shí)，球磨后的碳化鎢顆粒在100℃下干燥6小時(shí)。

[0067]將預(yù)處理后的高純電解銅、鋁青銅合金、納米鎳粉、鉻鉬合金、納米碳化硅顆粒、連續(xù)碳纖維束、六方氮化硼納米片和碳化鎢顆粒以及多層石墨烯、鉬酸鈉、偶聯(lián)劑、納米潤(rùn)滑劑和抗氧化劑加入到高能球磨機(jī)中球磨處理，高能球磨機(jī)的球磨處理的轉(zhuǎn)速為500r/min，球磨時(shí)間為10小時(shí)，在球磨過(guò)程中，加入丙酮，然后對(duì)球磨后的粉末進(jìn)行真空干燥，干燥溫度為100℃，時(shí)間為6小時(shí)。

[0068]將混合好的粉末裝入模具中，然后將模具置于熱等靜壓設(shè)備中進(jìn)行熱等靜壓成型處理，熱等靜壓的溫度為1000℃，壓力為200MPa，保壓時(shí)間為4小時(shí)。

[0069]將成型后的坯體放入真空燒結(jié)爐中，真空燒結(jié)爐先以10℃/分鐘的速率升溫至800℃，保溫2小時(shí)，再以5℃/分鐘的速率升溫至燒結(jié)溫度1200℃，保溫4小時(shí)，真空燒結(jié)爐的真空度為1×10-3Pa，然后進(jìn)行熱擠壓處理，熱擠壓處理的溫度為900℃，擠壓比為25:1。

[0070]對(duì)燒結(jié)后的銅基靜盤(pán)材料進(jìn)行機(jī)械加工，在0.6MPa的壓力下對(duì)表面進(jìn)行氧化鋁噴砂處理，處理粒度為40目，然后采用高速火焰噴涂方式在材料表面噴涂WC-Co陶瓷涂層，燃?xì)饬髁靠刂圃?50升/分鐘，氧氣流量控制在600升/分鐘，送粉速率為50克/分鐘，然后將靜盤(pán)材料置于離子注入設(shè)備的真空室中，抽真空至1×10-3Pa，進(jìn)行氮離子注入，注入氮離子能量為100keV，劑量為，在注入過(guò)程中，控制離子束流密度為10μA/cm2。

[0071]對(duì)比例一

材料組分：電解銅68%、鋁青銅合金18%、微米級(jí)鎳粉4%、鉻鉬合金4%、納米碳化硅顆粒2%、連續(xù)碳纖維束1.5%、六方氮化硼納米片1%、碳化鎢顆粒0.4%、多層石墨烯0.3%、鉬酸鈉0.25%、偶聯(lián)劑0.3%、潤(rùn)滑劑0.15%、氧化劑0.1%。

[0072]將電解銅、鋁青銅合金、微米級(jí)鎳粉和鉻鉬合金置于電阻熔煉爐中進(jìn)行熔煉，熔煉溫度為1200℃，熔煉時(shí)間為2小時(shí)，然后將熔體倒入砂模中緩慢冷卻至室溫，得到銅基合金鑄錠。

[0073]使用顎式破碎機(jī)將鑄錠破碎成小塊，采用銑削方式將小塊加工成顆粒，進(jìn)行球磨處理，球磨介質(zhì)為碳鋼球，球料比為3:1，球磨時(shí)間為4小時(shí)，球磨轉(zhuǎn)速為150轉(zhuǎn)/分鐘;將連續(xù)碳纖維束用化學(xué)清洗處理。

[0074]將預(yù)處理后的電解銅、鋁青銅合金、微米級(jí)鎳粉、鉻鉬合金、納米碳化硅顆粒、化學(xué)清洗后的連續(xù)碳纖維束、六方氮化硼納米片和碳化鎢顆粒以及多層石墨烯、鉬酸鈉、偶聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑和抗氧化劑加入到球磨機(jī)中球磨處理，球磨機(jī)的球磨處理的轉(zhuǎn)速為200r/min，球磨時(shí)間為4小時(shí)，然后對(duì)球磨后的粉末自然晾干。

[0075]將混合好的粉末裝入模具中，在壓力機(jī)上進(jìn)行冷壓成型處理，壓力為100MPa。

[0076]將成型后的坯體放入燒結(jié)爐中，以恒定速率8℃/分鐘升溫至900℃，保溫2小時(shí)，燒結(jié)爐的真空度為1×10-2Pa。

[0077]對(duì)燒結(jié)后的銅基靜盤(pán)材料進(jìn)行機(jī)械加工，然后采用噴涂工藝直接在材料表面噴涂金屬陶瓷涂層。

[0078]對(duì)比例二

材料組分：電解銅64%、鋁青銅合金16%、納米鎳粉6%、鉻鉬合金7%、納米碳化硅顆粒2%、連續(xù)碳纖維束1.5%、六方氮化硼納米片1%、碳化鎢顆粒1%、多層石墨烯0.5%、鉬酸鈉0.2%、偶聯(lián)劑0.6%、納米二硫化鉬0.1%、受阻酚類(lèi)抗氧化劑0.1%。

[0079]將電解銅、鋁青銅合金、納米鎳粉和鉻鉬合金置于真空感應(yīng)熔煉爐中進(jìn)行真空感應(yīng)熔煉，熔煉溫度為1350℃，熔煉時(shí)間為3.5小時(shí)，在真空感應(yīng)熔煉的過(guò)程中，采用電磁攪拌處理，然后將熔體倒入水冷銅模中，快速冷卻至室溫，得到銅基合金鑄錠;對(duì)銅基合金鑄錠進(jìn)行單道次熱軋?zhí)幚恚瑹彳垳囟葹?50℃;將納米碳化硅顆粒浸泡在濃度為1g/L的多巴胺溶液中，pH值為7，在室溫下攪拌反應(yīng)12小時(shí)，然后取出納米碳化硅顆粒并用去離子水沖洗干凈，在70℃下干燥3小時(shí);將連續(xù)碳纖維束進(jìn)行等離子體處理，處理時(shí)間為0.5小時(shí)，功率為300W，然后用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行浸漬處理，處理時(shí)間為1小時(shí)，溫度為50℃，處理后的連續(xù)碳纖維束在90℃下干燥2小時(shí);將六方氮化硼納米片浸泡在氫氧化鈉溶液中，氫氧化鈉溶液的濃度為0.5mol/L，在70℃下攪拌反應(yīng)1小時(shí)，然后用去離子水沖洗至中性，在90℃下干燥3小時(shí)，然后用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行改性處理，處理時(shí)間為1小時(shí)，溫度為50℃;對(duì)碳化鎢顆粒進(jìn)行球磨處理，球磨介質(zhì)為氧化鋯球，球料比為6:1，球磨時(shí)間為10小時(shí)，球磨后的碳化鎢顆粒在70℃下干燥3小時(shí)。

[0080]將預(yù)處理后的電解銅、鋁青銅合金、納米鎳粉、鉻鉬合金、納米碳化硅顆粒、連續(xù)碳纖維束、六方氮化硼納米片和碳化鎢顆粒以及多層石墨烯、鉬酸鈉、偶聯(lián)劑、納米潤(rùn)滑劑和抗氧化劑加入到高能球磨機(jī)中球磨處理，高能球磨機(jī)的球磨處理的轉(zhuǎn)速為250r/min，球磨時(shí)間為5小時(shí)，在球磨過(guò)程中，加入丙酮，然后對(duì)球磨后的粉末進(jìn)行真空干燥，干燥溫度為70℃，時(shí)間為3小時(shí)。

[0081]將混合好的粉末裝入模具中，然后將模具置于熱等靜壓設(shè)備中進(jìn)行熱等靜壓成型處理，熱等靜壓的溫度為850℃，壓力為120MPa，保壓時(shí)間為1.5小時(shí)。

[0082]將成型后的坯體放入真空燒結(jié)爐中，以6℃/分鐘的速率升溫至750℃，保溫1小時(shí)，再以2℃/分鐘的速率升溫至燒結(jié)溫度1050℃，保溫2.5小時(shí)，真空燒結(jié)爐的真空度為5×10-4Pa。

[0083]對(duì)燒結(jié)后的銅基靜盤(pán)材料進(jìn)行機(jī)械加工，在0.4MPa的壓力下對(duì)表面進(jìn)行氧化鋁噴砂處理，處理粒度為30目，然后采用高速火焰噴涂方式在材料表面噴涂金屬陶瓷涂層，燃?xì)饬髁靠刂圃?20升/分鐘，氧氣流量控制在300升/分鐘，送粉速率為20克/分鐘，然后將靜盤(pán)材料置于離子注入設(shè)備的真空室中，抽真空至5×10-4Pa，進(jìn)行氮離子注入，注入氮離子能量為60keV，劑量為，在注入過(guò)程中，控制離子束流密度為6μA/cm2。

[0085]通過(guò)對(duì)比，在硬度方面，實(shí)施例組的材料硬度整體高于對(duì)比例組的材料硬度，實(shí)施例六的材料硬度最高，為946HV，對(duì)比例一硬度僅為202HV，遠(yuǎn)低于實(shí)施例，這是由于其采用電阻熔煉爐熔煉，溫度較低且時(shí)間短，無(wú)法使合金成分充分均勻化，且對(duì)強(qiáng)化相的處理較為簡(jiǎn)單，如連續(xù)碳纖維束僅化學(xué)清洗，導(dǎo)致強(qiáng)化相在基體中分散性差，不能有效發(fā)揮強(qiáng)化作用，對(duì)比例二硬度為238HV，雖采用真空感應(yīng)熔煉但工藝參數(shù)不如實(shí)施例優(yōu)化，如納米碳化硅顆粒的預(yù)處理溶液濃度低、反應(yīng)時(shí)間短等，使得強(qiáng)化相的強(qiáng)化效果較差。

[0086]在強(qiáng)度方面，實(shí)施例六強(qiáng)度達(dá)到946MPa，這得益于其較高的納米鎳粉和鉻鉬合金含量，這些元素在合金中形成固溶強(qiáng)化和第二相強(qiáng)化，同時(shí)，多道次熱軋、合適的退火處理以及熱等靜壓和熱擠壓等工藝，使晶粒細(xì)化并改善了組織結(jié)構(gòu)，提高了材料的強(qiáng)度，實(shí)施例四強(qiáng)度為898MPa，相對(duì)較低是由于其成分比例和工藝參數(shù)在實(shí)施例組中處于較低水平，但仍高于對(duì)比例，整體上，隨著成分中強(qiáng)化元素含量增加、工藝優(yōu)化，強(qiáng)度逐漸提高，表明成分與工藝協(xié)同作用對(duì)強(qiáng)度提升的重要性。對(duì)比例一強(qiáng)度僅628MPa，由于其普通電解銅且比例較高，合金基體強(qiáng)度有限，再加上熔煉和成型工藝的不足，如冷壓成型壓力低，無(wú)法使材料致密化，內(nèi)部存在較多缺陷，導(dǎo)致強(qiáng)度較低，對(duì)比例二強(qiáng)度為785MPa，雖有納米鎳粉等強(qiáng)化元素，但含量和工藝參數(shù)不如實(shí)施例組，如熱等靜壓溫度和壓力較低，保壓時(shí)間短，使得材料的組織結(jié)構(gòu)不夠致密，強(qiáng)度低于實(shí)施例組。

[0087]在摩擦系數(shù)方面，實(shí)施例組的摩擦系數(shù)在0.31-0.36之間，較為穩(wěn)定且相對(duì)較低。這是因?yàn)椴牧现泻卸鄬邮?、鉬酸鈉等摩擦性能調(diào)節(jié)劑，并且納米碳化硅顆粒、六方氮化硼納米片等強(qiáng)化相也對(duì)摩擦性能有一定影響，在摩擦過(guò)程中，多層石墨烯和鉬酸鈉等在摩擦界面形成潤(rùn)滑膜，減少了材料之間的直接接觸，降低了摩擦系數(shù)。實(shí)施例三摩擦系數(shù)最低為0.31，是由于其成分比例和工藝參數(shù)的綜合優(yōu)化，使得各摩擦性能調(diào)節(jié)劑和強(qiáng)化相協(xié)同作用效果最佳。對(duì)比例一摩擦系數(shù)高達(dá)0.42，主要是因?yàn)槠淙狈τ行У哪Σ列阅苷{(diào)節(jié)劑協(xié)同作用機(jī)制，強(qiáng)化相分散不均且處理不佳，在摩擦過(guò)程中不能形成穩(wěn)定的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致材料表面摩擦阻力大，對(duì)比例二摩擦系數(shù)為0.39，雖有一定的摩擦性能調(diào)節(jié)劑，但由于成分和工藝的不足，如納米碳化硅顆粒處理效果差等，使得摩擦系數(shù)高于實(shí)施例，說(shuō)明其在摩擦學(xué)性能方面的設(shè)計(jì)和工藝實(shí)施不如實(shí)施例完善。

[0088]在磨損率方面，實(shí)施例的磨損率較低，在0.044-0.056mm/10次模擬著陸之間。這是由于材料的高強(qiáng)度、高硬度以及良好的摩擦學(xué)性能共同作用的結(jié)果。強(qiáng)化相均勻分布提高了材料的耐磨性，摩擦性能調(diào)節(jié)劑降低了摩擦系數(shù)，減少了磨損。實(shí)施例三磨損率最低為0.044mm/10次模擬著陸，其綜合性能最優(yōu)，在摩擦過(guò)程中能夠有效抵抗磨損。對(duì)比例一磨損率高達(dá)0.107mm/10次模擬著陸，因?yàn)槠鋸?qiáng)度低、硬度低且摩擦系數(shù)高，在模擬著陸的摩擦過(guò)程中，材料表面容易被磨損，缺乏有效的耐磨結(jié)構(gòu)和機(jī)制，對(duì)比例二磨損率為0.083mm/10次模擬著陸，雖然優(yōu)于對(duì)比例一，但由于其成分和工藝的缺陷，在耐磨性方面仍遠(yuǎn)不如實(shí)施例，說(shuō)明實(shí)施例在材料設(shè)計(jì)和制備工藝上對(duì)提高耐磨性有顯著優(yōu)勢(shì)。

[0089]在腐蝕度方面，實(shí)施例的腐蝕度較低，在0.011-0.025mm/年之間。這是因?yàn)椴牧现泻惺茏璺宇?lèi)抗氧化劑和亞磷酸酯類(lèi)抗氧化劑以及鉻鉬合金等具有一定抗腐蝕性能的成分，并且致密的微觀結(jié)構(gòu)也有助于阻止腐蝕介質(zhì)的侵入。實(shí)施例三腐蝕度最低為0.011mm/年，其成分和工藝的優(yōu)化使得材料的抗腐蝕性能最佳，對(duì)比例一腐蝕度高達(dá)0.057mm/年，由于其缺乏有效的抗氧化和耐腐蝕體系，普通電解銅易被腐蝕，且材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松，腐蝕介質(zhì)容易滲透到材料內(nèi)部，導(dǎo)致嚴(yán)重腐蝕。對(duì)比例二腐蝕度為0.036mm/年，雖有一定的抗氧化劑，但含量和工藝的不足使其耐腐蝕性不如實(shí)施例，說(shuō)明實(shí)施例在抗腐蝕設(shè)計(jì)和工藝方面更具優(yōu)勢(shì)，能夠有效提高材料在惡劣環(huán)境下的使用壽命。

[0090]需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、商品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、商品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、商品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

[0091]本發(fā)明中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見(jiàn)即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對(duì)于系統(tǒng)實(shí)施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法實(shí)施例的部分說(shuō)明即可。

[0092]所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：以上任何實(shí)施例的討論僅為示例性的，并非旨在暗示本公開(kāi)的范圍被限于這些例子;在本公開(kāi)的思路下，以上實(shí)施例或者不同實(shí)施例中的技術(shù)特征之間也可以進(jìn)行組合，步驟可以以任意順序?qū)崿F(xiàn)，并存在如上所述的本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的不同方面的許多其它變化，為了簡(jiǎn)明它們沒(méi)有在細(xì)節(jié)中提供。

[0093]盡管已經(jīng)結(jié)合了本公開(kāi)的具體實(shí)施例對(duì)本公開(kāi)進(jìn)行了描述，但是根據(jù)前面的描述，這些實(shí)施例的很多替換、修改和變型對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的。

[0094]本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例旨在涵蓋落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)的所有這樣的替換、修改和變型。因此，凡在本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的精神和原則之內(nèi)，所做的任何省略、修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本公開(kāi)的保護(hù)范圍之內(nèi)。

說(shuō)明書(shū)附圖(1)