機(jī)械合金化-放電等離子燒結(jié)工藝制備銅基原位復(fù)合材料.pdf

1、Cu基復(fù)合材料具有高導(dǎo)電率高導(dǎo)熱率和高強(qiáng)度等性能,在電子、汽車、航空領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。原位反應(yīng)合成法是一種材料的復(fù)合新技術(shù),一直以來受到國內(nèi)外學(xué)者的普遍重視。它能克服基體與增強(qiáng)體浸潤不良,增強(qiáng)相分布不均等問題。
　　本文分別以原位Al2O3顆粒和銅鋁金屬間化合物增強(qiáng)Cu基復(fù)合材料為研究對象,以機(jī)械合金化-放電等離子燒結(jié)技術(shù)為手段,研究了機(jī)械合金化工藝參數(shù)對復(fù)合粉末的相結(jié)構(gòu)、顯微組織和放電等離子燒結(jié)過程的影響,分析了燒結(jié)體的組織結(jié)

2、構(gòu)并對其反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了探討。
　　研究結(jié)果表明,以CuO-Al為反應(yīng)體系,在機(jī)械合金化過程中,CuO和Al可發(fā)生明顯的原位反應(yīng),而添加60wt.％Cu的稀釋劑,可減緩機(jī)械合金化及放電等離子燒結(jié)過程中CuO和Al的反應(yīng)程度,但由于受到機(jī)械合金化時(shí)間的限制,最終得到的復(fù)合材料組織中,Al2O3顆粒粗大,且在基體中分布不均。
　　提出了采用兩次反應(yīng)球磨工藝,不僅控制了劇烈的燃燒合成反應(yīng)過程,成功獲得了原位Al2O3顆粒與Cu的復(fù)合

3、粉末,而且通過放電等離子燒結(jié)工藝,制備了超細(xì)晶Al2O3顆粒增強(qiáng)Cu基復(fù)合材料。復(fù)合材料致密性良好,組織中,Al2O3顆粒為150nm左右,硬度達(dá)到220HV。
　　在銅鋁金屬間化合物增強(qiáng)Cu基復(fù)合材料的制備過程中,以Cu-Al為反應(yīng)體系,機(jī)械合金化使一部分的Al原子向Cu晶格中固溶,另一部分的Al彌散分布在Cu相中,并在放電等離子燒結(jié)過程中,Al原子繼續(xù)向Cu晶格中固溶,并部分與Cu反應(yīng)生成亞穩(wěn)相AlCu3,形成了原位AlCu3