铜是一种极其重要的工业原材料,具有良好的导电、导热、抗疲劳等特性,在工业、电子集成电路中应用广泛。然而,铜制品在超过400℃条件下,极易氧化,强度降低,严重影响其使用寿命。此外,铜表面不绝缘,严重限制了制品在电路中的使用。本文为了解决这些问题,在铜表面制备了玻璃涂层。玻璃复合涂层包覆的铜,在较高的温度环境下表现出良好的抗氧化性、绝缘性和导热性。本文的主要内容是以Li₂O-B₂O₃-SiO₂系玻璃为主要原料,以Na₂SiO₃·5H₂O为粘结剂,无水乙醇为载液,采用气氛液相烧结技术,在铜表面制备玻璃涂层。对玻璃涂层的制备工艺流程进行探索,尝试解决玻璃液在铜表面的润湿问题。以纳米ZrO₂,纳米α-Al₂O₃和45S5高膨玻璃粉作为增强体,分别与玻璃原料混合,制备成粘度适宜的浆料,采用浸渍提拉的方法,涂覆在铜的表面,经热处理形成复合涂层。对涂层的微观结构、组成,抗氧化性,附着力,耐磨性,击穿场强和导热特性进行了研究。研究表明,金属铜的表面经过缺氧气氛热处理,形成一层Cu₂O过渡层,在其表面制备的玻璃涂层能够均匀的铺展,得到的透明涂层表面光滑致密,厚度均匀。Cu₂O过渡层的存在有效地改善了玻璃在铜表面的润湿特性,铜渗透到玻璃中,得到的涂层与基底结合牢固。以纳米ZrO₂为增强体,在铜表面制备出ZrO₂/玻璃复合涂层,涂层的表面光滑致密,厚度均匀。涂层包覆的铜,在空气中400℃条件下氧化处理61 h,铜基底无明显氧化。涂层与基底附着力强,随着增强体ZrO₂含量的增加,涂层的耐磨特性显著增加,当ZrO₂的含量为5%时,涂层的击穿场强高达27.4 kV/mm,ZrO₂的添加有利于涂层热导率的提高。以纳米α-Al₂O₃为增强体,在铜表面制备出Al₂O₃/玻璃复合涂层。通过调节增强体的含量,改变涂层的组成。结果表明,在铜表面制备出的复合涂层,表面光滑致密,厚度均匀。在空气中400℃条件下氧化61 h,复合涂层包覆的铜基底无明显氧化。随着Al₂O₃的含量增加到20%时,涂层的耐磨特性显著增强,涂层的击穿场强高达35.1 kV/mm,涂层的热扩散系数增加明显,Al₂O₃的添加能够显著提高涂层的热导率。以45S5高膨胀玻璃粉为增强体,形成45S5玻璃/玻璃复合涂层。结果显示,45S5玻璃的加入,对涂层的表面平整度无明显影响,涂层内部裂纹明显减少,得到的涂层厚度均匀、致密,涂层的抗氧化特性良好,显著增强了涂层的耐磨特性,对涂层导热性有提高作用,但对击穿场强无明显影响。