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高强高导电Al2O3/Cu复合材料以其优异的性能而有着广阔的应用前景。目前,其制备方法主要为内氧化法和粉末冶金工艺路线,这些都存在着工艺复杂、成本昂贵等问题。本研究提出了一种制各Al2O3/Cu复合材料的新型方法——熔体直接反应法(熔铸法),它是通过金属液或合金液中发生化学反应生成增强相颗粒,并使之均匀分散于基体之中。 本文从CuO/Al体系的反应热力学、动力学、Al2O3形核机理及凝固排斥等方面对熔体直接反应法制备Al2O3弥散Cu复合材料进行了理论分析。在此基础上,实验研究了CuO—Al体系的化学反应控制,得出了采用CuO和Al分别加入法比压块加入法会使反应进行的更加平稳。 试验研究了分别加入法下控制Al2O3颗粒数量、大小及分布的最佳工艺参数,得出该工艺最佳保温时间为45~60min,解决了Al2O3颗粒与Cu的润湿性问题,从而制备了Al2O3颗粒尺寸较小(0.5~1um),呈弥散状分布,Al2O3颗粒与Cu基体界面结合较好、无孔洞出现的Al2O3/Cu复合材料。同时对该材料进行了性能测试及分析,结果表明:Al2O3/Cu复合材料的硬度、抗拉强度随Al2O3颗粒含量的增大而提高;高温抗软化温度可达到673K以上;电导率大于80%IACS;Al2O3/Cu复合材料用于高强度高导电领域时,材料中Al2O3含量应小于1.8wt%。