α-SiC粉体化学镀铜及其对铁基复合材料性能的影响

目的优化α-SiC颗粒化学镀铜工艺,改善α-SiC/Fe之间的界面浸润性和匹配性,提高α-SiC/Fe复合材料的力学性能。研究α-SiC粒径大小和镀液工艺对镀铜的影响以及镀铜对α-SiC/Fe复合材料力学性能的影响。方法在对α-SiC颗粒粗化、敏化和活化后,采用化学镀覆的方式对5、10、15、20μm四种不同粒径的α-SiC进行表面镀铜。采用SEM和XRD对镀层的表面形貌和物相进行表征,采用SEM对α-SiC/Fe复合材料的显微组织进行观察。结果 4种粒径的α-SiC表面都成功地镀上了铜,且α-SiC颗粒粒径越小,表面积越大,镀速越高。确定了化学镀液的最佳工艺:温度65℃,溶液pH值9~11,SnCl_2加入量9 g/L,Pd Cl2加入量1.5 g/L。镀层形貌为凹凸不平的铜粒子集合体,物相为α-SiC、Cu和少量的Cu_2O。5、10、15、20μm的α-SiC颗粒镀铜提高了α-SiC/Fe复合材料的致密度、抗拉强度和延伸率,镀铜后致密度分别提高了0.62%、0.73%、0.95%、1.06%,抗拉强度分别提高了5.58%、10.97%、11.63%、13.02%,延伸率分别提高了6.35%、12.35%、10.19%、10.37%。结论α-SiC的粒径和镀液工艺显著地影响着镀速和镀层形貌。镀铜能够有效地改善α-SiC/Fe复合材料的界面缺陷,提高其力学性能。

Electroless Copper Plating on α-SiC Powder and Its Effect on Properties of α-SiC/Fe Composites