JPS5980521A - Ｃｕ系軸受材料の製造法 - Google Patents
Ｃｕ系軸受材料の製造法Info
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- JPS5980521A JPS5980521A JP57190548A JP19054882A JPS5980521A JP S5980521 A JPS5980521 A JP S5980521A JP 57190548 A JP57190548 A JP 57190548A JP 19054882 A JP19054882 A JP 19054882A JP S5980521 A JPS5980521 A JP S5980521A
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- F16C33/206—Multilayer structures, e.g. sleeves comprising a plastic lining with three layers
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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- F16C2240/60—Thickness, e.g. thickness of coatings
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は軸受材料に係ル、詳しくは、ｔｅｌ下、単に（
’ｕという）若しくはその合金ケ黒鉛粒子表面に被膜し
た粒子？含ｌぜて焼結して成る多孔質層として構成し、
この多孔質層に少なくともフッ素樹脂ケ含浸ちぜて単擦
往會急激に低下芒せることがない軸受材料に係る。
’ｕという）若しくはその合金ケ黒鉛粒子表面に被膜し
た粒子？含ｌぜて焼結して成る多孔質層として構成し、
この多孔質層に少なくともフッ素樹脂ケ含浸ちぜて単擦
往會急激に低下芒せることがない軸受材料に係る。
従来から、無ｉ＠油で使用できる軸受材料が所謂トライ
ベアリング材として使用さｎ１仁のドライベアリング＃
けΦ板裏金の表面に青銅等のＣｕ合金の粉末を焼結して
多孔質煤１８層ケ形成し、この中にポリテトラフルオロ
エチレン（ＦＴＦＢ）等のフッ素樹脂とＰｂ、Ｍｏｂ、
等の固体潤滑剤ケ含浸芒ぜて成るものが用いら扛ている
。この軸受材料ではフッ紫樹脂′ｆ営むもの？含浸丁ゐ
と共に表面から露出させ、通常２０ミクロン程度の被膜
か表面軸受層として形成もｎでいる。従って、表ｒｌｊ
Ｊ＠受層が潤ｆ＃性等の軸受特性ＩＣ１ｉｌＨｆ’Ｌる
ため、表面軸受層が存在している間は問題ないが、この
軸受層が摩耗し、多孔質焼結ＮＩか鯵出すると、摩擦性
か低下し遂には焼付く欠点かを心。
ベアリング材として使用さｎ１仁のドライベアリング＃
けΦ板裏金の表面に青銅等のＣｕ合金の粉末を焼結して
多孔質煤１８層ケ形成し、この中にポリテトラフルオロ
エチレン（ＦＴＦＢ）等のフッ素樹脂とＰｂ、Ｍｏｂ、
等の固体潤滑剤ケ含浸芒ぜて成るものが用いら扛ている
。この軸受材料ではフッ紫樹脂′ｆ営むもの？含浸丁ゐ
と共に表面から露出させ、通常２０ミクロン程度の被膜
か表面軸受層として形成もｎでいる。従って、表ｒｌｊ
Ｊ＠受層が潤ｆ＃性等の軸受特性ＩＣ１ｉｌＨｆ’Ｌる
ため、表面軸受層が存在している間は問題ないが、この
軸受層が摩耗し、多孔質焼結ＮＩか鯵出すると、摩擦性
か低下し遂には焼付く欠点かを心。
本発明は上記欠点の解決ケ目的とし、具体的には、多孔
質層の中に黒鉛ケ一体として焼ｉ名ぜ、たとえ、表面軸
受／＃か摩耗消滅しても潤滑性や耐摩耗性か急激に低下
することがない軸受材料ケ提案する。
質層の中に黒鉛ケ一体として焼ｉ名ぜ、たとえ、表面軸
受／＃か摩耗消滅しても潤滑性や耐摩耗性か急激に低下
することがない軸受材料ケ提案する。
すなわち、Ｘ発明σ銅若しくにその合金の粉
゛宋粒子と黒鉛粒子の表面ＶＣ鋼若しくはその合金ケ被
覆して７にる粉末粒子】〜５重量係とケ含ｌぜたもの？
焼結して成る多孔質層？具え、この多孔質層に少なくと
もフッ素樹脂を含浸芒ぜるか、若しくは前記多孔質層上
に少なくともフッ素樹脂ケ含む表面軸受層ケ形成して成
ること？特徴とする。
゛宋粒子と黒鉛粒子の表面ＶＣ鋼若しくはその合金ケ被
覆して７にる粉末粒子】〜５重量係とケ含ｌぜたもの？
焼結して成る多孔質層？具え、この多孔質層に少なくと
もフッ素樹脂を含浸芒ぜるか、若しくは前記多孔質層上
に少なくともフッ素樹脂ケ含む表面軸受層ケ形成して成
ること？特徴とする。
９下、図面によって本発明に係る軸受材料につ・いて説
明丁ゐ。
明丁ゐ。
１す、第１図は本発明の一つの笑ＭｆＪ例に係る１ＩＩ
Ｉ受材料の断面図であって、符号１は鋼板拠金と例えは
置換メッキ＠等でＣｕ若しくはその合金全黒鉛表面に厚
み約３ミクロン程度ｗ！、覆した黒鉛の粉末粒子２ｔｌ
含む混合粉末會散布し、こｆＬを焼結して厚さ約０．２
關程度に焼結したものである。
Ｉ受材料の断面図であって、符号１は鋼板拠金と例えは
置換メッキ＠等でＣｕ若しくはその合金全黒鉛表面に厚
み約３ミクロン程度ｗ！、覆した黒鉛の粉末粒子２ｔｌ
含む混合粉末會散布し、こｆＬを焼結して厚さ約０．２
關程度に焼結したものである。
元来、黒鉛は潤滑ｔｇ−ａ非常に勝ｎ、しかも他の固体
潤滑剤に比べて安価であ〕、軸受材料にも広く用めらｎ
てｂゐ。しかし黒鉛は（’ｕ若しくはその合金と（Ｉ″
ｒｒ焼結く、通常σ、Ｃｕ若しくにその合金粒子の多孔
質焼結材の孔隙中に含浸芒ｎ、ていゐに過ぎない。この
点について、例えば置換メッキ法等によって黒鉛の表面
にＣｕ若しくはその合金′ｆ被被覆、この粒子とＣｕ若
しくはその合金の粒子との混合物？−焼結ｆゐと、金属
結合力によって粒子間の結合かな芒ｆ１．一体化す心。
潤滑剤に比べて安価であ〕、軸受材料にも広く用めらｎ
てｂゐ。しかし黒鉛は（’ｕ若しくはその合金と（Ｉ″
ｒｒ焼結く、通常σ、Ｃｕ若しくにその合金粒子の多孔
質焼結材の孔隙中に含浸芒ｎ、ていゐに過ぎない。この
点について、例えば置換メッキ法等によって黒鉛の表面
にＣｕ若しくはその合金′ｆ被被覆、この粒子とＣｕ若
しくはその合金の粒子との混合物？−焼結ｆゐと、金属
結合力によって粒子間の結合かな芒ｆ１．一体化す心。
従って、この多孔質層であると、そｎ。
に十分な機械的強Ｗヶ持ち、長期間の摺動に全く支障が
なく、後記の表面軸受層が摩耗消失し多孔質層が露出し
たときにも、″この多孔質層の中に黒鉛が組込１ｔ１．
でいる友めｔ滑性が保持芒ｆ、急激に耐摩耗往が低下す
ることがない。
なく、後記の表面軸受層が摩耗消失し多孔質層が露出し
たときにも、″この多孔質層の中に黒鉛が組込１ｔ１．
でいる友めｔ滑性が保持芒ｆ、急激に耐摩耗往が低下す
ることがない。
なお、Ｃｕ若しくにその合金の粒子の形状はなるべく不
規則形状のものが好ｌしいが、不規則形駄のものでなく
球状のものも用いることができる。
規則形状のものが好ｌしいが、不規則形駄のものでなく
球状のものも用いることができる。
また、表面にＣｕ若しくはその合金が被ｏＬ毛ｆ′１．
−ｆｃ黒鉛粉は、メッキｖ外に他の方法で被覆石ｎたも
の全て會含み、その黒鉛粒子の径は（’ｕ若しくにその
合金粒子より小さ込のが好］しい。
−ｆｃ黒鉛粉は、メッキｖ外に他の方法で被覆石ｎたも
の全て會含み、その黒鉛粒子の径は（’ｕ若しくにその
合金粒子より小さ込のが好］しい。
この理由σＣＬＩ若しくはその合金の被覆黒鉛はＣｕ若
しくはその合金の粒子に比べると、機様的強度が劣り、
焼結性が劣化するからである。
しくはその合金の粒子に比べると、機様的強度が劣り、
焼結性が劣化するからである。
また、この焼結において一部にＣｕ等の被覆黒鉛粉會含
むため、焼結温度は９５０〜１，０５０ｔ程度であって
、非酸化性雰囲気で行うのが好ましい。
むため、焼結温度は９５０〜１，０５０ｔ程度であって
、非酸化性雰囲気で行うのが好ましい。
すなわち、黒鉛粉の表面にＣＬＩ若しくはその合金で被
株芒ｎ、でいるため、従来例のＣｕ合金等の如く焼結し
ても焼結できる。しかし、黒鉛粉表面のＣｕ若しくはそ
の合金の被徨層に薄く、焼結条件によっては強度が失な
わｎ、軸受性能が劣化する。この点につき本発明者らが
研究したところ、焼結温度、９５０〜１，０５０ｔ：で
３０分程度焼結するのが最も良い結果か得ら：ｆｌ ′
ｆｃ。
株芒ｎ、でいるため、従来例のＣｕ合金等の如く焼結し
ても焼結できる。しかし、黒鉛粉表面のＣｕ若しくはそ
の合金の被徨層に薄く、焼結条件によっては強度が失な
わｎ、軸受性能が劣化する。この点につき本発明者らが
研究したところ、焼結温度、９５０〜１，０５０ｔ：で
３０分程度焼結するのが最も良い結果か得ら：ｆｌ ′
ｆｃ。
この理白け１０〜２０分の範囲では黒鉛粉が表面のＣｕ
若しくはその合金ケ弁して一体にｇｌ、超できず、３０
分月上になると焼結温度との関連もあるが、表面のＣｕ
若しくはその合金層のところから黒鉛粉の大部分が露出
し、かえって焼結性が損なわｆ′Ｌ、ゐからである。
若しくはその合金ケ弁して一体にｇｌ、超できず、３０
分月上になると焼結温度との関連もあるが、表面のＣｕ
若しくはその合金層のところから黒鉛粉の大部分が露出
し、かえって焼結性が損なわｆ′Ｌ、ゐからである。
次に、多孔質層２の孔１斯中に少くともフッ累樹脂ケ含
むもの３ヶ宮＆毛ぜ、この際、フッ素樹脂に多孔質層２
の表面から露出ちぜて、表面軸受層４′ｆ形成する。こ
の場合、含浸物３ならびに表面軸受層４は潤滑性取分と
して少なくともフッ素樹脂？含有させ几は良く、ｃｒｌ
外に黒鉛、二硫（１モリブデノ、金属鉛等固体潤滑剤や
、ポリエステル樹脂等の合成樹脂、界面活性剤その他い
〃・なる成分添加剤分含めることができる。また、フッ
素樹脂とはフッ素原子α］？含有丁ゐ合成高分子樹脂全
てケ示し、ρむえば４フツ化エチレンｆＪＪＩＩ（ＰＴ
ＦＥ ） ４フツ化エチレンと６フツ化プロピレンの共
重合ｊＪ４ｊＷ等か含１ｎ、ゐ。
むもの３ヶ宮＆毛ぜ、この際、フッ素樹脂に多孔質層２
の表面から露出ちぜて、表面軸受層４′ｆ形成する。こ
の場合、含浸物３ならびに表面軸受層４は潤滑性取分と
して少なくともフッ素樹脂？含有させ几は良く、ｃｒｌ
外に黒鉛、二硫（１モリブデノ、金属鉛等固体潤滑剤や
、ポリエステル樹脂等の合成樹脂、界面活性剤その他い
〃・なる成分添加剤分含めることができる。また、フッ
素樹脂とはフッ素原子α］？含有丁ゐ合成高分子樹脂全
てケ示し、ρむえば４フツ化エチレンｆＪＪＩＩ（ＰＴ
ＦＥ ） ４フツ化エチレンと６フツ化プロピレンの共
重合ｊＪ４ｊＷ等か含１ｎ、ゐ。
なお、Ｃｕ若しくは七の合金の被覆黒鉛の含有倉全１〜
５重量％（ジノ下、単に゛グ５という）に限定したのは
１襲以下では摩擦件数かあｌり低下しないのに対し、５
％鈎上の如く多重になゐと、Ｃｕ若しくはその合金の粒
子の間でかえって焼結性ケ阻害するからである。
５重量％（ジノ下、単に゛グ５という）に限定したのは
１襲以下では摩擦件数かあｌり低下しないのに対し、５
％鈎上の如く多重になゐと、Ｃｕ若しくはその合金の粒
子の間でかえって焼結性ケ阻害するからである。
Ｉた、少くともフッ素樹脂ケ含むものを含浸させゐ場合
には、その含浸剤ケ多孔質層の表面に散布し、そｊ、を
ローラー等によって押圧させて含浸し、その後、加熱焼
成丁ゐのが好ましい。
には、その含浸剤ケ多孔質層の表面に散布し、そｊ、を
ローラー等によって押圧させて含浸し、その後、加熱焼
成丁ゐのが好ましい。
このようにすると、営没剤が成形性の劣るものでも、容
易に含浸一体化できるからである。
易に含浸一体化できるからである。
次に冥施例につい″ｒ、説明する。
１ず、裏金として厚さ１．０■の履帯ｔａケ用い、この
裏金のように、Ｃｕ粉７０重量部、Ｃｕ−８ｎ粉３０重
を部及びＣｕ４表面に被覆した直径約４０ミクロンの黒
鉛粉３重量部全混合して取る混合粉ケ散布した。次に、
９５０〜１，０５０Ｃで加熱焼結し、裏金の上に厚ａ約
０２記の多孔質層−？被着形成した。
裏金のように、Ｃｕ粉７０重量部、Ｃｕ−８ｎ粉３０重
を部及びＣｕ４表面に被覆した直径約４０ミクロンの黒
鉛粉３重量部全混合して取る混合粉ケ散布した。次に、
９５０〜１，０５０Ｃで加熱焼結し、裏金の上に厚ａ約
０２記の多孔質層−？被着形成した。
その後、ＰＴＦＥのみのものと、Ｐ Ｔ Ｆ Ｅ９０重
倉重倉二硫化モリブデン１０重：を部と全混合したもの
會ロールによって多孔質層に加圧含浸もぜてから、３８
０ｔｌ：’Ｘ１５分間の条件で加熱焼成した。更に比較
のためＫ Ｃｕ粉７０重量部とＣｕ −８ｎ粉３０重量
部との混合粉によって多孔質層？被着形成し、こｎに上
記のところと同様Ｋ ＰＴＦ Ｅｔａ＞みとＰＴＦＥ９
０：ｌｉｉ部と二硫化モリ１１フ１０重歇部とを混合し
たもの全含浸芒ぜて軸受材料ケつくり、乾燥摩擦におけ
る摩擦特注４次の試験条件″Ｔ：測足した。
倉重倉二硫化モリブデン１０重：を部と全混合したもの
會ロールによって多孔質層に加圧含浸もぜてから、３８
０ｔｌ：’Ｘ１５分間の条件で加熱焼成した。更に比較
のためＫ Ｃｕ粉７０重量部とＣｕ −８ｎ粉３０重量
部との混合粉によって多孔質層？被着形成し、こｎに上
記のところと同様Ｋ ＰＴＦ Ｅｔａ＞みとＰＴＦＥ９
０：ｌｉｉ部と二硫化モリ１１フ１０重歇部とを混合し
たもの全含浸芒ぜて軸受材料ケつくり、乾燥摩擦におけ
る摩擦特注４次の試験条件″Ｔ：測足した。
測定装置：東洋ボールドウィン箪擦摩耗試験憬
相手材：５４５Ｃ（ＨＲｃ５５、高層ｅ焼人材）
測定条件二面圧２０にν寂
潤 ？１１＃：乾燥状態
周 速： ２０ ｍ／ｍ ｉ ｎ
この試験結果量水すと、第２図の通シであり、ここで第
２図で符号（イ）、幹）は何ｎも本発明に係如、とくに
（（）にＰＴＦＥのみ、（ロ）はＰ’ｌ’ＦＥ９０部＋
Ｍ ｏ ８．１０部、（ハ）、に）は比較例、と七に、
ＨＢ Ｐ Ｔ Ｆ Ｂ ＋７）み、に）Ｂ Ｐ Ｔ Ｆ
Ｅ ９０部十Ｍｏｂ、１０部會示す。
２図で符号（イ）、幹）は何ｎも本発明に係如、とくに
（（）にＰＴＦＥのみ、（ロ）はＰ’ｌ’ＦＥ９０部＋
Ｍ ｏ ８．１０部、（ハ）、に）は比較例、と七に、
ＨＢ Ｐ Ｔ Ｆ Ｂ ＋７）み、に）Ｂ Ｐ Ｔ Ｆ
Ｅ ９０部十Ｍｏｂ、１０部會示す。
第２図から明らかなように、比較例（ハ）、に）の間で
比較り叶１の如（ＰＴＦＥのみの場合は、はじめに潤滑
性か保持さｎ、ていゐが、耐摩耗性が劣るため、表面の
Ｐ Ｔ Ｆ Ｂのみから成る表面軸受層が犀擦距貯３０
（ｌ ｔｎ程度で消失し、４０（Ｏｍｍ超越ると焼付
くことがわかる。こｆ’Ｌに対し比軟向に）はＭ ｏ
Ｓ、が含有芒ｎでいゐため、耐摩耗性に優ｎでいるが摩
擦距離１．０００ ｒｎケこえたところで表面軸受層が
消失し、摩擦距離２．５００ｍ程度のところでは賛付き
が起っている。こ１７）点、本発明に係るものは、（イ
）の如くＭｏＳ、が含７ｎ”ｒいなくとも、Ｍ ｏ ８
．７’１３含″！！、ｎる比較汐ｉ（に）で解付きが起
心駄態のところでも焼付きが発生−ｒず、更に←）の如
（Ｍ ｏ Ｓ、が含１７１゜ると摩擦（Ｊ−数は低下し
７、しかも長時間にわたって安定して保持δｎ６ゐ。
比較り叶１の如（ＰＴＦＥのみの場合は、はじめに潤滑
性か保持さｎ、ていゐが、耐摩耗性が劣るため、表面の
Ｐ Ｔ Ｆ Ｂのみから成る表面軸受層が犀擦距貯３０
（ｌ ｔｎ程度で消失し、４０（Ｏｍｍ超越ると焼付
くことがわかる。こｆ’Ｌに対し比軟向に）はＭ ｏ
Ｓ、が含有芒ｎでいゐため、耐摩耗性に優ｎでいるが摩
擦距離１．０００ ｒｎケこえたところで表面軸受層が
消失し、摩擦距離２．５００ｍ程度のところでは賛付き
が起っている。こ１７）点、本発明に係るものは、（イ
）の如くＭｏＳ、が含７ｎ”ｒいなくとも、Ｍ ｏ ８
．７’１３含″！！、ｎる比較汐ｉ（に）で解付きが起
心駄態のところでも焼付きが発生−ｒず、更に←）の如
（Ｍ ｏ Ｓ、が含１７１゜ると摩擦（Ｊ−数は低下し
７、しかも長時間にわたって安定して保持δｎ６ゐ。
以上詳しく説明した通り、本発明／１．ｒ ｃ ｕ若し
く−は七の合釡の粉末と黒鉛の表面ＫＣｕ若しくはその
合金を被僑した粉末とから成る多孔質層ケ具え、更にそ
の上に軸受層ケ形成して成る軸受材料であるから、たと
え、表面軸受層が消滅しても、摩擦係数は低くかつ安定
して維持さｎ５、優ｆ１．た軸受性能が発揮できる。
く−は七の合釡の粉末と黒鉛の表面ＫＣｕ若しくはその
合金を被僑した粉末とから成る多孔質層ケ具え、更にそ
の上に軸受層ケ形成して成る軸受材料であるから、たと
え、表面軸受層が消滅しても、摩擦係数は低くかつ安定
して維持さｎ５、優ｆ１．た軸受性能が発揮できる。
なお、上記のところでは、裏金上に多孔頭表面を形成し
た２層の軸受＃科を中心に説明したが、本発明でけこｆ
′ＬハＪ外ｑ）ものでも、上記構成の多孔質層ケ具える
ものであｎばイらｊにも軸受材料ケ構成できる。
た２層の軸受＃科を中心に説明したが、本発明でけこｆ
′ＬハＪ外ｑ）ものでも、上記構成の多孔質層ケ具える
ものであｎばイらｊにも軸受材料ケ構成できる。
第１図σ不晃明の一つの笑施し°りに保る軸受材料の拡
大断面図、第２図に本発明ｒ伴る軸受材料ならびに比＆
し０の摩擦係数と摩擦距離との関係を示すグラフである
。 符 号】・・・・・・裏金 ２・・・・・・多孔
ｇ層粒子 ３・・・・−・含浸物 ４・−・・・・表面軸受層
第１図 ４ ／ Ｊ 第２図 岸揮距離（Ｋｍ）
大断面図、第２図に本発明ｒ伴る軸受材料ならびに比＆
し０の摩擦係数と摩擦距離との関係を示すグラフである
。 符 号】・・・・・・裏金 ２・・・・・・多孔
ｇ層粒子 ３・・・・−・含浸物 ４・−・・・・表面軸受層
第１図 ４ ／ Ｊ 第２図 岸揮距離（Ｋｍ）
Claims (1)
- 銅若しくはその合金の粉末粒子と黒鉛粒子の表面に銅若
しくはその合金ケ被覆してなる粉末粒子１〜５重童チと
？、言１ゼたものケ焼結して成る多孔質＠を具え、この
多孔質層に少くとも□フッ素樹脂ケ含浸芒ぜるカ・、若
しくは前記多孔質層上に少なくともフッ素樹脂會含む表
面軸受層？形成して成ることケ特徴とする軸受材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57190548A JPS5980521A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | Ｃｕ系軸受材料の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57190548A JPS5980521A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | Ｃｕ系軸受材料の製造法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34827091A Division JPH05248441A (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | Ｃｕ系軸受材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5980521A true JPS5980521A (ja) | 1984-05-10 |
| JPS6331004B2 JPS6331004B2 (ja) | 1988-06-22 |
Family
ID=16259906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57190548A Granted JPS5980521A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | Ｃｕ系軸受材料の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5980521A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN109108289B (zh) * | 2018-09-10 | 2020-12-25 | 中南大学 | 一种三维网络铜-铜/石墨复合材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6331004B2 (ja) | 1988-06-22 |
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