冷喷涂单颗粒铜在铝基体上的显微结构研究

采用冷喷涂法在铝(Al)基体上沉积单颗粒铜(Cu),利用聚焦离子束/电子束(FIB/SEM)系统精确定位并原位制备了完整单个颗粒Cu沉积在Al基体上的透射样品,分析其显微结构及形成原因。实验结果表明,撞击过程中温度与应力分布不均匀,导致沉积Cu颗粒不均匀形变。Cu/Al界面受影响较大:颗粒动能转化为形变能和热能,打破了界面处氧化膜,使界面附近温度迅速升高,发生动态再结晶,生成金属间化合物Cu_9Al_4;Cu颗粒内距界面越远的区域,受温度和应力的影响越小,其变形主要是通过晶体内位错增殖和移动;沉积颗粒顶部,远离Cu/Al界面,几乎不受应力和温度影响,保持原始显微结构。