CN112453385A - 一种高复合比例的粉末冶金复合材料及制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及粉末冶金技术领域，提供了一种高复合比例的粉末冶金复合材料，按重量份数计，包括如下组分：铜锡合金粉80‑95份，磷铜粉5‑10份，微蜡粉5‑15份，碳酸钙粉1‑10份，纳米石墨碳管5‑15份，其制造方法包括制作毛坯、预烧‑淬火、浸油、脱油、复压及烧结‑整型，可有效提高了材料的强度和耐磨性。

Description

一种高复合比例的粉末冶金复合材料及制造方法
技术领域
本发明涉及粉末冶金技术领域，具体而言，涉及一种高复合比例的粉末冶金复合材料及制造方法。
背景技术
复合材质具有几种材质特性的叠加甚至产生相互伍配加强的效果，由此可以获得各种特别的性能。同传统的熔炼方法比较，粉末冶金工艺方法在材料的组分类型上受限制少，因此可以容易地制取无限种类的复合型材质，应用较为广泛。
在很多特定的场合，如真空、高温、低温、液体、腐蚀、高洁净、极高接触应力等等情况下，其机构所需要的润滑组件往往不能使用液体润滑油，必须使用带固体润滑成分的材质制作，因此，现有技术中有以石墨粉或二硫化钼粉末作为冶金固体润滑剂，这种固体润滑剂可以通过粉末冶金的方式加入复合材料中，但是粉末冶金工艺的不足在于不同种类的组分如果工艺特性(比重，形状，粒度大小)差异过大，则偏析的程度加大；另外，如果各组分之间的烧结相容性不足，还会导致烧结强度下降。上述的弊端随复合组分的比例增加而变大，直至丧失掉使用价值。
石墨粉或二硫化钼粉末等固体润滑剂与复合材料中其他成分的特性差异较大，当在原料中高比例添加石墨粉或二硫化钼等细小而轻质的润滑粉末组分，必然造成严重的偏析；而且在毛坯成形阶段，大量石墨粉与二硫化钼等润滑粉末夹杂在铁粉或铜粉的颗粒之间，严重阻断后续烧结过程时颗粒间的熔化粘接，使得烧结强度大幅下降。过高润滑剂添加量的粉末材质，强度会降低到失去工作的能力。
申请号为CN201810488734.7的中国专利，公开了一种铁铜基含油轴承，它是由如下重量配比的原料组成：40～80％铜包铁粉、10～50％锡青铜粉、1～4％锌粉、1～5％磷铜粉、1～5％铜包石墨粉、0.5～2％氮化硼粉、1～3％氮化硅粉、0.5～1％硬脂酸锌粉；该技术方案中采用的铜包石墨粉来起到润滑减磨作用，在石墨粉的表面包覆一层铜，以增加石墨粉与铜基体之间的相容性，来克服其性能差异引起的不足。但铜仅仅在石墨粉表面形成一层，即石墨粉与铜基体的界面结合较弱，因此在摩擦过程中极易脱落，大大降低了产品的力学性能、摩擦系数及摩擦系数稳定性。
除此之外，现有技术也有在制备方法上进行改进以提高固体润滑剂与基体的相容性的，如申请号为CN201410081277.1的中国专利，公开了一种高强度高耐磨性的高温自润滑复合材料的制备方法，其制备过程是将FeCrWMoV合金粉末、Al2O3、SiC、TiH2、CaCO3、石墨、Cu3P粉末按照比例混合均匀后，用粉末冶金法烧结出微孔预制体，然后利用真空浸渗技术将复合固体润滑剂浸渍到微孔预制体中，得到高温自润滑复合材料，该方案利用真空浸渗技术将复合固体润滑剂浸渍到微孔预制体中，一定程度上避免了直接将固体润滑剂与合金粉末混合带来的缺陷。但是该方法仍然存在较大的缺陷：一方面现有的固体润滑剂的熔点比较高，如果固体润滑剂的熔点高于微孔预制体合金的熔点，在熔融渗透过程中则会把微孔预制体损坏，因此该类方法只适合于低熔点的添加剂如塑料、铅、锡、铜等加入钨基或铁基等高熔点基体中；另一方面该制备方法操作过程需要极高的温度、压力控制，操作较为严格，操作不当易使粉末基体与固体润滑剂间的结合均匀性不高。
综上，现有技术无论是在产品上进行改进还是在方法上进行改进，均存在相应的问题，不能很好的在保证产品力学性能的同时提高产品的耐磨性能。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种高复合比例的粉末冶金复合材料，可有效提高材料的强度和耐磨性。
本发明的第二个目的在于提供一种高复合比例的粉末冶金复合材料的制造方法，可将各类高熔点的复合物以膏体的形式加压进入毛坯中，实现复合物的大比例、高均匀度添加，并且解决传统粉末混合工艺所带来的偏析与强度下降的弊端。
本发明的实施例通过以下技术方案实现：
一种高复合比例的粉末冶金复合材料，按重量份数计，包括如下组分：铜锡合金粉80-95份，磷铜粉5-10份，微蜡粉5-15份，碳酸钙粉1-10份，纳米石墨碳管5-15份。
一种高复合比例的粉末冶金复合材料的制造方法，包括如下步骤：
1).制作毛坯:按比例称取除纳米石墨碳管外的各组分配制混合料，并添加成形润滑剂、造孔剂、液化剂，压制粉末毛坯；
2).预烧-淬火:通过预烧、淬火，脱除成形润滑剂与造孔剂，获得预烧毛坯；
3).浸油:将上述预烧毛坯先含浸高粘度的润滑油，再用纳米石墨碳管、低粘度的润滑油和分散剂调制成复合物膏体；将上述预烧坯固定在冲压工装里，通过外部加压，将复合物膏体压入预烧毛坯的孔隙中；
4).脱油:将步骤3)浸好的毛坯进行烧结，脱除掉润滑油与分散剂；
5).复压:将步骤4)所得毛坯进行模具复压，得复压坯；
6).烧结-整型:将步骤5)所得复压坯进行烧结，整型，即得复合材料。
进一步地，步骤3)中，纳米石墨碳管选用粒径为10-30纳米的镀铜石墨碳管；润滑油选用石蜡基润滑油，其中高粘度的润滑油的粘度等级150，低粘度的润滑油的粘度等级20；分散剂选用聚乙二醇；纳米石墨碳管选用普通纳米石墨碳管或镀铜纳米石墨碳管，优选地，选用镀铜纳米石墨碳管；所述复合物膏体，按重量份数计包括：镀铜纳米石墨碳管50-55份、石蜡基润滑油45-50份和聚乙二醇1-5份。
进一步地，步骤3)中，所述冲压工装包括上模具和下模具，所述上模具包括上冲压座和上冲压头，所述上冲压座中心设置有用以上冲压头贯穿移动的上冲压槽；所述下模具中心设置有用以放置毛坯的下冲压槽，所述下冲压槽与上冲压槽同轴设置。
进一步地，所述下冲压槽与所述毛坯外形相匹配，以使所述毛坯可固定于所述下冲压槽内。
本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
1.本发明复合材料采用纳米石墨碳管作为润滑摩擦组元，大大提高基体的耐磨性能和强度，且提高了纳米石墨碳管与铜基体的界面结合强度以及基体牢固度，因此在摩擦过程中不易脱落，有效提高了材料的力学性能和耐磨性。
2.本发明将各类高熔点的复合物预先制成复合物膏体，再将复合物膏体加压进入毛坯中，实现复合物膏体的大比例、高均匀度添加，不仅解决传统粉末混合工艺所带来的偏析与强度下降的弊端；更重要的是，还不会存在真空熔渗所带来的制体损坏的风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例1提供的高复合比例的粉末冶金复合材料的仰视图。
图标：1-上模具，11-上冲压座，12-上冲压头，13-上冲压槽，2-毛坯，3-下模具，31-下冲压槽。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面对本发明实施例提供的一种高复合比例的粉末冶金复合材料及制造方法进行具体说明。
一种高复合比例的粉末冶金复合材料，按重量份数计，包括如下组分：铜锡合金粉80-95份，磷铜粉5-10份，微蜡粉5-15份，碳酸钙粉1-10份，纳米石墨碳管5-15份。
进一步地，按重量份数计，包括如下组分：铜锡合金粉85-90份，磷铜粉5-8份，微蜡粉5-10份，碳酸钙粉1-5份，纳米石墨碳管5-10份。
进一步地，按重量份数计，包括如下组分：铜锡合金粉90份，磷铜粉5份，微蜡粉10份，碳酸钙粉5份，纳米石墨碳管5份。
进一步地，所述铜锡合金粉的粒度为直径100～150微米之间；所述磷铜粉的粒度为直径40～75微米之间；所述微蜡粉的粒度为直径小于45微米；所述碳酸钙粉的粒度为直径45～150微米之间。
进一步地，所述铜锡合金粉为雾化铜锡15合金；所述磷铜粉含磷5％-10％。
本发明选用纳米石墨碳管作为润滑摩擦组元，具有以下优势：1.纳米石墨碳管粒径为纳米级，在后期将复合物膏体挤入基体的微孔内时能更加容易，且能更加均匀的填充于基体的微孔内，从而提高基体的耐磨性能和强度；2.纳米石墨碳管的微观结构呈中空管状结构，而石墨粉呈片状结构，本发明中纳米石墨碳管在做成复合物膏体，即呈膏状的润滑摩擦组元后，相比于现有技术中石墨粉的片状结构，其悬浮均匀度得到大大改善，悬浮性能更加优异，从而与基体的匹配相容性更好；3.中空管状的纳米石墨碳管从立体形态上为颗粒型，在浸油受压进入基体毛坯的微孔时更加容易，而石墨粉的片状结构在受压时则较难进入基体毛坯的微孔内；4.本发明采用铜包纳米石墨碳管：在后期烧结时，铜粉能包覆在石墨管状结构内外层表面及纳米石墨碳管的管状微孔内，从而使得纳米石墨碳管与铜的润湿性、粘接性好，在后期烧结时，铜粉包覆石墨管中的铜与铜基体的铜熔合强度较高，从而提高了纳米石墨碳管与铜基体的界面结合强度以及基体牢固度，因此在摩擦过程中不易脱落，有效提高了材料的力学性能和耐磨性；而现有技术中呈片状结构的石墨碳粉，铜粉仅能覆盖在石墨碳粉表面一层，在后期烧结时，铜粉极易从石墨碳粉表面脱落，本发明镀铜纳米石墨碳管弥补了石墨碳粉与铜基体润湿性差以及增摩效果不理想的缺点。
一种高复合比例的粉末冶金复合材料的制造方法，包括如下步骤：
1).制作毛坯:按比例称取除纳米石墨碳管外的各组分配制混合料，并添加成形润滑剂、造孔剂、液化剂，压制相对密度约40-60％的粉末毛坯。
2).预烧-淬火:在氢气保护下，用400-500℃进行预烧150-250分钟，使蜡粉充分地挥发掉，形成初步的多孔疏松毛坯；然后在连续式淬火炉中，在氮气保护下，用700-800℃进行烧结60-90分钟，随后在聚醚淬火液中进行淬火，随后200-300℃烘干30-40分钟，脱除成形润滑剂与造孔剂，并在毛坯中心开设通槽，获得连通度高、孔隙分布均匀、颗粒表面光滑且具备一定强度的预烧毛坯；磷铜粉在700℃时熔化，磷铜液扩散渗透到铜-锡颗粒表面，形成铜-磷的液态薄膜，从而避免冷却时铜-磷析出堵塞孔隙，采取淬火急冷方式，将高温时的状态保留到室温，形成表面光滑的高连通度的孔隙结构。
3).浸油:将上述预烧毛坯先含浸粘度等级150石蜡基油，从而保证毛坯的气密性，提升毛坯内部孔隙表面的润滑性，有利于后续复合物膏体的顺畅充分地进入毛坯孔隙；再用镀铜纳米石墨碳管50-55份、石蜡基润滑油45-50份和聚乙二醇1-5份调制成复合物膏体，选择在镀铜纳米石墨碳管中加入石蜡基油做溶剂和聚乙二醇做分散剂，是因为石蜡基油和聚乙二醇在后续的烧除时均不会产生固体残余，从而提高产品质量；将上述预烧坯固定在冲压工装里，通过外部加压，将复合物膏体压入毛坯的孔隙中。
4).脱油:将浸好的毛坯在氢气气氛里，400-500℃烧结200分钟，脱除掉润滑油与分散剂。
5).复压:将步骤4)所得毛坯进行模具复压，调整其相对密度，得复压坯；使其相对密度达到理论密度的80％左右。
6).烧结-整型:将步骤5)所得复压坯在700-900℃烧结50-80分钟，整型，再次调整其相对密度，使产品相对密度大于理论密度的90％；也可以采用热等静压工艺，使制品相对密度大于理论密度的95％，即得复合材料。
采用本发明上述制造方法，具有以下优势：1.基础粉粒度集中和均匀，由此使毛坯骨架中的孔隙大小相近且分布均匀；纳米石墨碳管等复合物填充于其中，达到了固体润滑剂在微观级的均匀分布的理想效果；2.由于基础粉事先形成了骨架，基础粉颗粒之间紧密接触，润滑剂只存在于孔隙之中，对烧结的强度影响极小，高添加比例下强度得到明显的提升。
最重要的是，本发明将各类高熔点的复合物预先制成复合物膏体，再将复合物膏体加压进入毛坯中，实现复合物膏体的大比例、高均匀度添加，不仅解决传统粉末混合工艺所带来的偏析与强度下降的弊端；更重要的是，还不会存在真空熔渗所带来的制体损坏的风险。
进一步地，步骤3)中，纳米石墨碳管的粒径为10-30纳米；润滑油选用石蜡基润滑油，其中高粘度的润滑油的粘度等级150，低粘度的润滑油的粘度等级20；分散剂选用聚乙二醇；所述复合物膏体，按重量份数计包括：纳米石墨碳管50-55份、石蜡基润滑油45-50份和聚乙二醇1-5份；较优地，所述复合物膏体，按重量份数计包括：镀铜纳米石墨碳管50-55份、石蜡基润滑油45-50份和聚乙二醇1-5份。
进一步地，步骤3)中，所述冲压工装包括上模具1和下模具3，所述上模具1包括上冲压座11和上冲压头12，所述上冲压座11中心设置有用以上冲压头12贯穿移动的上冲压槽13；所述下模具3中心设置有用以放置毛坯2的下冲压槽31，所述下冲压槽31与上冲压槽13同轴设置；所述下冲压槽31与所述毛坯2外形相匹配，以使所述毛坯2可固定于所述下冲压槽31内。使用时，将毛坯2放置于下模具3的下冲压槽31内并固定，然后利用上冲压座11将毛坯2压紧，并通过向上冲压槽13内腔灌注复合物膏体，并利用上冲压头12向下加压，将复合物膏体压进多孔毛坯2内部，有利于复合物膏体顺畅且充分地填充于毛坯2孔隙内，达到了固体润滑剂在微观级的均匀分布的理想效果。
实施例1
一种高复合比例的粉末冶金复合材料，按重量份数计，包括如下组分：粒度为-100目的铜锡合金粉80份，粒度为-400目的磷铜粉5份，粒度为-300目的微蜡粉5份，粒度为-300目的碳酸钙粉1份，纳米石墨碳管15份。
高复合比例的粉末冶金复合材料的制造方法，包括如下步骤：
1).制作毛坯:按比例称取除纳米石墨碳管外的各组分配制混合料，并添加成形润滑剂、造孔剂、液化剂，压制粉末毛坯；
2).预烧-淬火:在氢气保护下，用450℃进行预烧200分钟，然后在连续式淬火炉中，在氮气保护下，用750℃进行烧结70分钟，随后在聚醚淬火液中进行淬火，随后250℃烘干35分钟，脱除成形润滑剂与造孔剂，获得预烧毛坯；
3).浸油:将上述预烧毛坯先含浸粘度等级150石蜡基油，再用粒径20纳米的镀铜纳米石墨碳管50份、粘度等级20的石蜡基润滑油48份和聚乙二醇2份调制成复合物膏体，然后将预烧毛坯固定在冲压工装里，通过外部加压，将复合物膏体压入预烧毛坯的孔隙中；
4).脱油:将浸好的毛坯在氢气气氛里，450℃烧结200分钟，脱除掉润滑油与分散剂；
5).复压:将步骤4)所得毛坯进行模具复压，得复压坯；
6).烧结-整型:将步骤5)所得复压坯在800℃烧结60分钟，整型，即得复合材料，所得样品记为试验样品1。
实施例2
一种高复合比例的粉末冶金复合材料，按重量份数计，包括如下组分：粒度为150目的铜锡合金粉95份，粒度为-200目的磷铜粉10份，粒度为-100目的微蜡粉15份，粒度为-100目的碳酸钙粉10份，纳米石墨碳管5份。
高复合比例的粉末冶金复合材料的制造方法，步骤与实施例1一致，所得样品记为试验样品2。
实施例3
一种高复合比例的粉末冶金复合材料，按重量份数计，包括如下组分：粒度为-50目的铜锡合金粉85份，粒度为-300目的磷铜粉8份，粒度为-200目的微蜡粉10份，粒度为-200目的碳酸钙粉5份，纳米石墨碳管6份。
高复合比例的粉末冶金复合材料的制造方法，步骤与实施例1一致，所得样品记为试验样品3。
实施例4
一种高复合比例的粉末冶金复合材料，按重量份数计，包括如下组分：粒度为50目的铜锡合金粉82份，粒度为-350目的磷铜粉7份，粒度为-250目的微蜡粉7份，粒度为-250目的碳酸钙粉8份，纳米石墨碳管8份。
高复合比例的粉末冶金复合材料的制造方法，步骤与实施例1一致，所得样品记为试验样品4。
实施例5
一种高复合比例的粉末冶金复合材料，按重量份数计，包括如下组分：粒度为100目的铜锡合金粉90份，粒度为-250目的磷铜粉8份，粒度为-250目的微蜡粉10份，粒度为-250目的碳酸钙粉7份，纳米石墨碳管12份。
高复合比例的粉末冶金复合材料的制造方法，步骤与实施例1一致，所得样品记为试验样品5。
实施例6
一种高复合比例的粉末冶金复合材料，按重量份数计，包括如下组分：粒度为100目的铜锡合金粉90份，粒度为-300目的磷铜粉5份，粒度为-200目的微蜡粉10份，粒度为-200目的碳酸钙粉5份，纳米石墨碳管5份。
高复合比例的粉末冶金复合材料的制造方法，步骤与实施例1一致，所得样品记为试验样品6。
对比例1
高复合比例的粉末冶金复合材料，按重量份数计，包括如下组分：粒度为100目的铜锡合金粉50份，粒度为-300目的磷铜粉1份，粒度为-200目的微蜡粉1份，粒度为-200目的碳酸钙粉0.5份，纳米石墨碳管1份。
高复合比例的粉末冶金复合材料的制造方法，步骤与实施例1一致，所得样品记为对比样品1。
对比例2
高复合比例的粉末冶金复合材料，按重量份数计，包括如下组分：粒度为100目的铜锡合金粉98份，粒度为-300目的磷铜粉15份，粒度为-200目的微蜡粉20份，粒度为-200目的碳酸钙粉15份，纳米石墨碳管20份。
高复合比例的粉末冶金复合材料的制造方法，步骤与实施例1一致，所得样品记为对比样品2。
对比例3
高复合比例的粉末冶金复合材料，按重量份数计，包括如下组分：粒度为100目的铜锡合金粉90份，粒度为-300目的磷铜粉5份，粒度为-200目的微蜡粉10份，粒度为-200目的碳酸钙粉5份。
高复合比例的粉末冶金复合材料的制造方法，步骤与实施例1一致，所得样品记为对比样品3。
对比例4
高复合比例的粉末冶金复合材料，按重量份数计，包括如下组分：粒度为100目的铜锡合金粉90份，粒度为-300目的磷铜粉5份，粒度为-200目的微蜡粉10份，粒度为-200目的碳酸钙粉5份，石墨粉5份。
高复合比例的粉末冶金复合材料的制造方法，步骤与实施例1一致，所得样品记为对比样品4。
对比例5
高复合比例的粉末冶金复合材料，采用传统工艺方式：用含锡15％铜锡粉88份，-300目磷铜粉5份，微蜡粉10份，-300目石墨粉6份，配料、混料后经过压制、烧结、复压，得复合材料；记为对比样品5。
实验例
以上实施例和对比例均在液压式压力试验机上进行摩擦磨损试验，同时测试其密度及压溃强度；试验样品1～6及对比样品1～5分别记为样品1～11，测试结果见表1。
表1实施例和对比例材料的性能
Figure BDA0002793586140000151
由表1数据可知，在本发明实施例1～6的原料组分配比下提供的复合材料的密度、强度、摩擦磨损性能均优于对比例提供的复合材料。对比例1和2的各原料配比范围不在本发明实施例提供的范围内，对比例3不含纳米石墨碳管，对比例4中利用石墨粉替换了本发明的纳米石墨碳管，对比例5直接传统工艺及原料方式，由数据可知，相同密度下，本发明提供的制造方法压溃强度比传统工艺提升95％；由于拥有更好的压制性，密度可提升至6.8克/立方厘米以上，压溃强度可提升160％以上，且摩擦系数及摩擦稳定系数均得到大幅提高。且本发明制造方法采用梯度分布的温度控制、压力控制，操作较为可控，实现方式更加简易可行；另外本发明将各类高熔点的复合物制成复合物膏体并将复合物膏体加压进入毛坯中，实现复合物的大比例、高均匀度添加，不仅解决传统粉末混合工艺所带来的偏析与强度下降的弊端；更重要的是，还不会存在真空熔渗所带来的制体损坏的风险。
上述结果表明，采用本发明实施例提供的各原料及其配比，能够相互配合起到协同增效的作用，是其他物质所不能替代的，尤其是采用纳米石墨碳管作为润滑摩擦组元，大大提高基体的耐磨性能和强度，且提高了纳米石墨碳管与铜基体的界面结合强度以及基体牢固度，因此在摩擦过程中不易脱落，有效提高了材料的力学性能和耐磨性；另外，采用本发明上述制造方法，将各类高熔点的复合物预先制成复合物膏体，再将复合物膏体加压进入毛坯中，实现复合物膏体的大比例、高均匀度添加，并且解决传统粉末混合工艺所带来的偏析与强度下降的弊端，甚至会造成制体损坏的风险。

Claims (10)

1.一种高复合比例的粉末冶金复合材料，其特征在于，按重量份数计，包括如下组分：铜锡合金粉80-95份，磷铜粉5-10份，微蜡粉5-15份，碳酸钙粉1-10份，纳米石墨碳管5-15份。
2.根据权利要求1所述的高复合比例的粉末冶金复合材料，其特征在于，按重量份数计，包括如下组分：铜锡合金粉85-90份，磷铜粉5-8份，微蜡粉5-10份，碳酸钙粉1-5份，纳米石墨碳管5-10份。
3.根据权利要求1或2所述的高复合比例的粉末冶金复合材料，其特征在于，所述铜锡合金粉的粒度为100～150微米之间；所述磷铜粉的粒度为40～75微米之间；所述微蜡粉的粒度为小于45微米；所述碳酸钙粉的粒度为45～150微米之间。
4.根据权利要求1所述的高复合比例的粉末冶金复合材料，其特征在于，所述铜锡合金粉为雾化铜锡15合金；所述磷铜粉含磷5％-10％。
5.一种权利要求1-4任一项所述的高复合比例的粉末冶金复合材料的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
1).制作毛坯:按比例称取除纳米石墨碳管外的各组分配制混合料，并添加成形润滑剂、造孔剂、液化剂，压制粉末毛坯；
2).预烧-淬火:通过预烧、淬火，脱除成形润滑剂与造孔剂，获得预烧毛坯；
3).浸油:将上述预烧毛坯先含浸高粘度的润滑油，再用纳米石墨碳管、低粘度的润滑油和分散剂调制成复合物膏体；将上述预烧坯固定在冲压工装里，通过外部加压，将复合物膏体压入预烧毛坯的孔隙中；
4).脱油:将步骤3)浸好的毛坯进行烧结，脱除掉润滑油与分散剂；
5).复压:将步骤4)所得毛坯进行模具复压，得复压坯；
6).烧结-整型:将步骤5)所得复压坯进行烧结，整型，即得复合材料。
6.根据权利要求5所述的高复合比例的粉末冶金复合材料的制造方法，其特征在于，步骤2)中，预烧时：在氢气保护下，用400-500℃进行预烧150-250分钟；淬火时：在连续式淬火炉中，在氮气保护下，用700-800℃进行烧结60-90分钟，随后在聚醚淬火液中进行淬火，随后200-300℃烘干30-40分钟。
7.根据权利要求5所述的高复合比例的粉末冶金复合材料的制造方法，其特征在于，步骤3)中，润滑油选用石蜡基润滑油，其中高粘度的润滑油的粘度等级150，低粘度的润滑油的粘度等级20；分散剂选用聚乙二醇；纳米石墨碳管选用普通纳米石墨碳管或镀铜纳米石墨碳管。
8.根据权利要求7所述的高复合比例的粉末冶金复合材料的制造方法，其特征在于，步骤3)中，所述复合物膏体，按重量份数计包括：纳米石墨碳管50-55份、石蜡基润滑油45-50份和聚乙二醇1-5份。
9.根据权利要求5所述的高复合比例的粉末冶金复合材料的制造方法，其特征在于，步骤3)中，所述冲压工装包括上模具和下模具，所述上模具包括上冲压座和上冲压头，所述上冲压座中心设置有用以上冲压头贯穿移动的上冲压槽；所述下模具中心设置有用以放置毛坯的下冲压槽，所述下冲压槽与上冲压槽同轴设置。
10.根据权利要求9所述的高复合比例的粉末冶金复合材料的制造方法，其特征在于，所述下冲压槽与所述毛坯外形相匹配，以使所述毛坯可固定于所述下冲压槽内。
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