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Cu是一种传统而又现代的重要的金属材料,Cu对人类历史文明的重大贡献和影响是其它材料无法相比的,以至于人类发展史上有两个文明历史阶段以它的合金命名:青铜时代和亚青铜时代。在元素周期表中,Cu与Au、Ag属于同一族,因而其优异的物理和化学性能与贵金属相似。Cu及其合金由于具有优良的导电性、导热性、耐腐蚀和易加工性等,已广泛应用于电焊用电极、硅芯片衬底和触头开关等领域。Cu及其元器件在长期服役过程中会不可避免的发生氧化,限制了其应用。添加合金元素来改善Cu的抗氧化性是一种比较常见的方法。但金属元素有可能提高Cu合金的电阻,从而影响导电能力。除了金属元素,微量的非金属元素也会对Cu的抗氧化性能有一定的影响。有关金属杂质元素的作用如Ni、Sn等已有大量研究,而对其非金属杂质元素的研究还比较少。譬如:冶炼、生产或使用过程中引入的S、Se和Te,对Cu的高温抗氧化作用还没有统一的结论,仍有待进一步研究。为拓展Cu的应用领域,丰富Cu的高温氧化理论知识,鉴于此,本研究以Cu为研究对象,探讨0.1wt.%的S、Se和Te对Cu在673K和1073K、1atm O2气氛下的氧化行为的影响。通过其质量变化分析氧化动力学规律,利用扫描电镜分析氧化层的表面形貌和元素分布以及光镜分析截面形貌,进而揭示微量的S、Se和Te对Cu的抗氧化性的作用机理。同时,考察了Se含量(0.02、0.05和0.1wt.%)对Cu抗氧化性的作用机制。研究发现,在673K时,微量的S、Se和Te能明显改善Cu抗氧化性能,强弱次序如下:Cu-Se合金> Cu-Te合金> Cu-S合金>6N Cu。随着Se含量的增加,合金的抗氧化性得到提高。分析表明:添加微量的合金元素提高了Cu的氧化激活能,6N Cu在673K时的激活能为48.86kJ/mol,而Cu-Se合金的激活能是105.40kJ/mol,激活能的增加阻碍了O向氧化层以及合金中的扩散。合金中,S、Se和Te在界面上聚集形成杂质层以及Cu-S、Cu-Se和Cu-Te键的作用阻碍了Cu向氧化层的扩散。当温度为1073K时,微量合金元素的添加降低了Cu的抗氧化性,其中Cu-Se合金的氧化增重最多,抗氧化性最差。Se含量分析结果也表明:Se含量增加,抗氧化能力较弱。原因是高温下较薄的阻挡层不能有效的阻碍Cu和O的扩散以及可能形成的Cu2S、Cu2Se和Cu2Te等化合物会与O2或CuO发生反应,加快了氧化速率,降低了合金的抗氧化性。