【摘 要】
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高强度高电导率材料具有优异的物理、力学性能以及电、热传导性能,从而成为在航空航天、通信设备、电器工程、轨道交通等多个领域中被广泛应用的结构功能材料。现代科技的不断发展对材料更高的综合性能提出了现实要求,而强度与电导率的矛盾则为研究工作带来更大的挑战。制备复合材料是获得高强度高导电率材料的常见手段之一,本文以铜基金属玻璃作为增强相,通过机械合金化法与放电等离子体烧结工艺制备了两相结合良好的块体复合材
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高强度高电导率材料具有优异的物理、力学性能以及电、热传导性能,从而成为在航空航天、通信设备、电器工程、轨道交通等多个领域中被广泛应用的结构功能材料。现代科技的不断发展对材料更高的综合性能提出了现实要求,而强度与电导率的矛盾则为研究工作带来更大的挑战。制备复合材料是获得高强度高导电率材料的常见手段之一,本文以铜基金属玻璃作为增强相,通过机械合金化法与放电等离子体烧结工艺制备了两相结合良好的块体复合材料,表现出高导电性以及良好的力学性能。通过气雾化法以及传统筛分法得到了粒径在150μm以下的具有完全非晶结构的Cu50Zr43Al7金属玻璃粉末,采用放电等离子体烧结技术对粉末进行烧结,烧结温度设定为420℃,烧结压力设定为300 MPa,保温时间设定为10 min,获得的块体具有完全非晶结构以及超过1600 MPa的压缩强度。复合粉末的获得通过机械合金化法实现,探索了球磨工艺参数（球磨转速与球料比）对Cu/Cu50Zr43Al7复合材料组织与性能的影响。结果表明,在375 rpm球磨转速,12:1球料比条件下成功得到以超细晶铜为基体的复合材料,表现出极为优异的力学性能,抗压强度高达1180 MPa。本实验研究了金属玻璃含量对复合材料的组织结构与性能的影响,研究发现,随着金属玻璃含量的增加,复合材料电导率下降,强度得到提高。选取30wt.%Cu50Zr43Al7金属玻璃添加量的复合材料,进一步探究烧结压力对组织与性能的影响,当烧结压力为600 MPa时,所制备的块体复合材料具有极好的综合性能,压缩强度可以达到928 MPa,同时达到38%IACS左右的电导率。此外,复合材料两相界面的SEM、TEM、EDS分析显示了界面的良好结合状态。
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