Copper (Cu) metal matrix composite (MMC) was developed with multiwall carbon nanotubes (MWCNT) as reinforcement by using powder metallurgy (PM) technique. The composition of the composites is Cu, Cu-4 wt% MWCNT, Cu-8 wt% MWCNT, and Cu-12 wt% MWCNT. The Cu and MWCNTs were blended for 6 hours in a ball mill and compacted at a 6 ton pressure to form green compacts using a 10 ton hydraulic press. Using a tubular furnace, the heat was applied at 900°C for 1.5 hours to impart strength and integrity to the green compacts. Milled composite blends were studied to analyze its characterization through SEM and EDAX analysis. Characterization studies such as SEM and EDAX confirm the presence and even dispersion of Cu and MWCNT constituents. The relative density, hardness, and ultimate compressive strength have been studied, and a remarkable improvement in properties has been obtained by the inclusion of MWCNTs. The composites reinforced by 8 and 12 wt% MWCNT were recorded with low thermal conductivity than the Cu composite reinforced by 4 wt% MWCNT. A wear study was analyzed using Taguchi technique for determining the effect caused by the wear test parameters and MWCNT content on wear rate. The optimized parameter that contributes minimum wear rate was identified as 12 wt% MWCNT content, 10 N applied load, 2 m/s sliding velocity, and 500 m sliding distance. Based on the obtained results, it could be understood that the produced composites can be utilized for various applications like relay contact springs and switchgear, rotor bars, and bus bars.

中文翻译：

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粉末冶金处理的 Cu-MWCNT 复合材料的微观结构、机械、热和摩擦学行为研究

铜 (Cu) 金属基复合材料 (MMC) 是通过使用粉末冶金 (PM) 技术以多壁碳纳米管 (MWCNT) 作为增强材料开发的。复合材料的组成为Cu、Cu-4 wt% MWCNT、Cu-8 wt% MWCNT和Cu-12 wt% MWCNT。铜和多壁碳纳米管在球磨机中混合 6 小时，并在 6 吨压力下使用 10 吨液压机压实以形成生坯。使用管式炉，在 900°C 下加热 1.5 小时，以赋予生坯强度和完整性。研究了研磨的复合共混物，以通过 SEM 和 EDAX 分析来分析其特性。SEM 和 EDAX 等表征研究证实了 Cu 和 MWCNT 成分的存在和均匀分布。研究了相对密度、硬度和极限抗压强度，并且通过包含 MWCNTs 获得了性能的显着改善。由 8 和 12 wt% MWCNT 增强的复合材料的热导率低于由 4 wt% MWCNT 增强的 Cu 复合材料。使用田口技术分析磨损研究，以确定磨损测试参数和 MWCNT 含量对磨损率的影响。有助于最小磨损率的优化参数被确定为 12 wt% MWCNT 含量、10 N 施加载荷、2 m/s 滑动速度和 500 m 滑动距离。根据获得的结果，可以理解生产的复合材料可用于各种应用，如继电器触点弹簧和开关设备、转子条和汇流条。由 8 和 12 wt% MWCNT 增强的复合材料的热导率低于由 4 wt% MWCNT 增强的 Cu 复合材料。使用田口技术分析磨损研究，以确定磨损测试参数和 MWCNT 含量对磨损率的影响。有助于最小磨损率的优化参数被确定为 12 wt% MWCNT 含量、10 N 施加载荷、2 m/s 滑动速度和 500 m 滑动距离。根据获得的结果，可以理解生产的复合材料可用于各种应用，如继电器触点弹簧和开关设备、转子条和汇流条。由 8 和 12 wt% MWCNT 增强的复合材料的热导率低于由 4 wt% MWCNT 增强的 Cu 复合材料。使用田口技术分析磨损研究，以确定磨损测试参数和 MWCNT 含量对磨损率的影响。有助于最小磨损率的优化参数被确定为 12 wt% MWCNT 含量、10 N 施加载荷、2 m/s 滑动速度和 500 m 滑动距离。根据获得的结果，可以理解生产的复合材料可用于各种应用，如继电器触点弹簧和开关设备、转子条和汇流条。使用田口技术分析磨损研究，以确定磨损测试参数和 MWCNT 含量对磨损率的影响。有助于最小磨损率的优化参数被确定为 12 wt% MWCNT 含量、10 N 施加载荷、2 m/s 滑动速度和 500 m 滑动距离。根据获得的结果，可以理解生产的复合材料可用于各种应用，如继电器触点弹簧和开关设备、转子条和汇流条。使用田口技术分析磨损研究，以确定磨损测试参数和 MWCNT 含量对磨损率的影响。有助于最小磨损率的优化参数被确定为 12 wt% MWCNT 含量、10 N 施加载荷、2 m/s 滑动速度和 500 m 滑动距离。基于获得的结果，可以理解生产的复合材料可用于各种应用，如继电器触点弹簧和开关设备、转子条和汇流条。