题目：采用固态热固型改性酚醛树脂制备抗磨损炭/铜复合材料的工艺及性能研究

炭/铜复合材料是一类广泛使用的导电接触材料，由于其具有良好的导电性、耐电弧烧蚀性以及自润滑性能而被用于制造电力机车的受流器滑板。由于磨耗损失的费用增长和铁路的提速要求，对该材料的力学性能提出了更高的要求。本文采用热压－固化工艺研制出了一种导电性能优良、有较高力学性能和磨损率小的新型炭/铜复合材料。该材料以电解铜粉为导电相，以天然石墨粉为固体润滑剂，以短切炭纤维为增强相，特别是采用了固态热固型改性酚醛树脂为粘结剂。 论文首先对材料制备前期炭纤维的表面处理进行了探索，以及粘结剂形态的选取进行考察，并通过对材料微观结构的分析，发现经过气相氧化法处理过的炭纤维增强体能过与基体较好的结合，而选用固态粉状的热固型改性酚醛树脂能够较好的优化材料的制备工艺，提高材料的性能。对短切炭纤维增强体的受应力模型进行分析研究，认为本实验中所研究复合材料的受应力模型为剪切滑移法。 针对不同组分的固态热固型改性酚醛树脂含量对材料性能的影响进行研究，研究结果表明：随着酚醛树脂含量的增加，复合材料的电阻率是先减少后增加，当短切炭纤维含量为5wt.％和酚醛树脂含量为25wt.％时，其电阻率存在最小值0.38×10-3μΩ/m；固态热固型改性酚醛树脂粘结效果显著，酚醛树脂含量在27.5wt.％时，材料弯曲强度和压缩强度存在极大值分别为72.02MPa和143.97MPa，而随酚醛树脂含量的增加，复合材料的弯曲强度和压缩强度都会减小。酚醛树脂含量对复合材料磨损率也有的影响，当树脂含量在27.5 wt.％时，材料的磨损率为1.01×10-7g/m，材料的力学性能、抗磨损性能以及电性能都符合炭/铜复合材料的要求。 在理论分析与实验研究的基础上确定了比较合理的组分配比：短切炭纤维5wt.％、酚醛树脂27.5wt.％、电解铜粉26.25wt.％，其余为天然石墨。