α-SiCp/Cu复合材料的摩擦磨损性能研究

研究了SiC粉体表面预处理和含量对α-SiCp/Cu复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明,α-SiCp/Cu复合材料磨损量与外力作用成正比关系,但是随着磨损时间的进行,摩擦磨损量相对减小。当SiC在0³0%时,SiCp/Cu复合材料的耐磨性与SiC含量成正比关系,并且SiC的含量在30%左右是制备α-SiCp/Cu复合材料较为合适的配比。     

放电等离子法制备SiC/Cu复合材料及其性能研究

以Cu、SiC粉末为原料,用放电等离子法制备SiC/Cu复合材料;利用X射线衍射仪分析不同球磨时间的混合粉末物相;用扫描电镜观察粉末的形貌,并进行粒度分析.研究了不同压力下SiC/Cu复合材料的致密度和显微硬度,研究了SiC含量对该复合材料硬度、密度和摩擦磨损性能的影响,并讨论了其磨损机制.结果表明:在50 MPa的烧结压力下,该复合材料的致密度和硬度最优异,SiC含量为10％时,该复合材料的摩擦磨损性能最好,其磨损机制主要是黏着磨损和磨料磨损.     

CNTs/SiC/Cu复合材料制备及性能

以碳纳米管(CNTs)、碳化硅(SiC)粉体、锌(Zn)粉和CuSO_4·5H_2O为主要原料,用化学镀的方法制备CNTs /Cu复合粉体,再采用非均相沉淀法制备CNTs/SiC/Cu复合粉体.在750 ℃、100 MPa的制度下进行真空热压烧结后制得CNTs/SiC/Cu复合材料,其中Cu的含量(体积分数,下同)为70%,CNTs的含量(体积分数, 下同)分别为0,3%,5%,8%,12%.利用XRD、SEM分析样品的物相组成和显微结构;利用阿基米德排水法、显微硬度计、三点弯曲法测试了复合材料的密度、显微硬度和抗弯强度.结果表明,随着碳纳米管含量的增加,CNTs/SiC/Cu复合材料的密度、显微硬度和抗弯强度等性能发生相应变化,其中,抗弯强度呈现逐渐升高趋势.与未添加碳纳米管的30SiC/70Cu复合材料相比,添加12%CNTs的12CNTs/18SiC/70Cu 样品,抗弯强度提高了21.45 MPa.     

SPS法制备MgO/Cu复合材料抗电蚀性能研究

以纳米级MgO颗粒为增强相,采用SPS法(Spark Plasma Sintering)制备了体积分数为1%、3%、5%、8%的MgO/Cu复合材料,并在JF04C电接触触点材料测试系统上进行了抗电弧侵蚀性能测试。结果表明,随着MgO含量的增加,MgO/Cu复合材料的相对密度和电导率降低,硬度先升高后降低,材料质量转移量逐渐减小,抗电蚀性能逐渐提高,其中MgO含量为5%时,综合性能最好,硬度(HV)达到110,电导率为45.24 MS/m,抗电蚀性能转移量为0.1 mg。组织观察表明,MgO颗粒含量为1%~5%时,颗粒在基体内分布均匀致密、晶粒细小,触头表面熔化程度逐渐减小,而当MgO含量达到8%时,MgO颗粒在铜基体中出现一定程度的团聚,这也是影响MgO/Cu复合材料综合性能变化的主要原因。     

放电等离子烧结法制备Cu/金刚石复合材料的性能与显微组织

由于具备较高的热导率,铜/金刚石复合材料已成为应用于电子封装领域的新一代热管理材料。采用放电等离子烧结工艺（SPS）成功制备含不同金刚石体积分数的Cu/金刚石复合材料,研究复合材料的相对密度、微观结构均匀性和热导率（TC）随金刚石体积分数（50%、60%和70%）和烧结温度的变化规律。结果表明：随着金刚石体积分数的降低,复合材料的相对密度、微观结构均匀性和热导率均升高;随着烧结温度的提高,复合材料的相对密度和热导率不断提高。复合材料的热导率受到金刚石体积分数、微观结构均匀性和复合材料相对密度的综合影响。     

电铸制备TiB_2/Cu复合材料的性能

使用粒度约为3μm的导电陶瓷TiB_2颗粒作为铜基复合材料的增强相,在酸性硫酸铜溶液中用电铸方法制备TiB_2/Cu电火花加工用工具电极。用扫描电镜和金相显微镜观察其组织结构,用维氏硬度计测量硬度,用中性盐雾试验测量其耐腐蚀性,用电火花加工脆硬材料衡量其抗电蚀性。结果表明:电铸Cu与TiB_2/Cu晶粒平均直径分别为30,10μm,硬度分别为984,1235 MPa,腐蚀失重分别为47.8,40.3 mg;TiB_2颗粒的加入可显著细化晶粒,提高硬度、耐腐蚀性和抗电蚀性。     

Ag/Cu/Fe系层状复合材料的制备及性能

采用新工艺制备了Ag／Cu／Fe系层状复合材料。研究了在不同变形量、热处理温度和一定保温时间下材料的电学和力学性能的变化,得出材料的最佳热处理条件,并探讨了变形过程中性能变化的机理。     

真空热压烧结对Cu/WC复合材料性能的影响

采用粉末冶金真空热压烧结法制备Cu/WC复合材料,研究了WC含量及材料烧结时间对硬度及导电等件能的影响.结果表明,真空热压烧结可明显改善WC颗粒度分布,提高复合材料的致密度、硬度和导电性;v(WC)=1.5%、烧结时间为3 h时,材料的综合性能最好.     

Cu／WC复合材料性能影响因素的研究

研究了WC含量、烧结温度、高温退火等方面对Cu/WC复合材料性能的影响.结果表明,Cu/WC复合材料的密度、电导率随WC含量的增加逐渐下降,而硬度升高.热稳定性较好,具有较高的软化温度.经600～900℃退火后,硬度、强度稍有下降,而塑性则大大提高.     

Ti3AlC2/Cu复合材料的制备及其性能研究

采用粉末冶金的方法在1000℃和30 MPa的热压条件下,烧结制备了以Ti3AlC2为增强相的Ti3AlC2/Cu复合材料,研究了增强相含量(10%～40%)对复合材料的显微结构、抗弯强度、硬度和电阻率的影响.结果表明:Ti3AlC2能够有效增强铜,当Ti3AlC2含量为30%时,增强效果最佳,复合材料的抗弯强度达1033 MPa,最大形变为2.5%,增强相含量继续增加时,复合材料的强度反而降低;随着增强相含量的增加,复合材料渐趋脆性断裂,同时复合材料的电阻率基本呈线性升高.     

Cu/Ti3SiC2复合材料的制备及其磨损性能研究

以Cu粉、Ti3SiC2粉末为原料,采用热压烧结技术,制备了不同体积分数的Cu/Ti3SiC2复合材料。用光学显微镜分析了该复合材料的微观组织,利用环块式摩擦磨损试验机测试了其磨损性能,采用SEM、EDS和XRD观察分析发该复合材料的磨损表面形貌及其组成。结果表明:Ti3SiC2在基体组织中分布均匀,随着其含量的增加,其在基体组织中的分布有聚集的趋势,材料的致密度逐渐下降;磨损质量损失在Ti3SiC2含量达到20vol%时最小;该复合材料的磨损机理以粘着磨损、磨粒磨损为主,同时伴随有一定量的氧化磨损,氧化产物为Cu2O。     

TiC含量对W-30Cu/TiC复合材料显微组织和性能影响研究

经简化预处理后,采用化学法制得W–30Cu/(0-4) wt.% TiC复合粉末,在400MPa的压力下将制得的复合粉末压制成毛坯块体试样,随后在1300 °C下烧结1 h制得块体复合材料试样。采用场发射扫描电子显微镜来表征原始W 和TiC粉末、预处理后的W和TiC粉末、化学法制得的W–30Cu/(0, 0.25, 0.5, 1, 2, 3, 4) wt.% TiC复合粉末的显微形貌,以及制得的W–30Cu/TiC复合材料的显微结构。本文对不同TiC含量对W–30Cu/TiC复合材料的性能（如相对密度、硬度、导电性和抗弯强度等）进行研究。结果表明：对简单预处理后的W、TiC粉末化学镀Cu所获得的W–30Cu/TiC复合粉末的显微结构均匀。TiC含量低于1%时,W–30Cu/TiC复合材料的抗弯强度和硬度随TiC含量的增加而显著增大。而导电性则随TiC含量增加而减小,但仍高于国家标准值。添加一定量的TiC有利于获得综合性能能较好的W–30Cu/TiC复合材料。     

TiB_2/Cu复合材料微波烧结制备工艺探讨

以TiB2/Cu复合粉末压坯为研究对象,应用微波烧结炉对其进行烧结。探讨了微波烧结制备TiB2/Cu复合材料的几种基本的工艺因素。结果表明,在微波烧结条件下,以SiC粉末作为辅助加热,可以得到较快的升温速率,并且温度易于控制;将试样放置于SiC粉末上,可以较好地进行温度测量,试样烧结外观较好;随着烧结温度和时间的增大,试样致密度有所提高。在1 000℃烧结10min得到的致密度最高。     

制备方法对Al2O3/Cu复合材料组织和性能的影响

以纳米Al2O3为增强相,分别采用内氧化法、冷压烧结法、SPS法制备了Al2O3/Cu复合材料,测试了3种不同工艺方法制备的复合材料的性能,并通过扫描电镜观察了其微观组织.结果表明,内氧化法制备的复合材料中Al2O3颗粒在铜基体上分布较为均匀,硬度HBS最高可达115,综合性能最好;冷压烧结法制备的复合材料综合性能较差;SPS法制备的复合材料致密度和电导率较高,分别达到99.18％和55.68 MS/m,但硬度较低.     

纳米结构Cu/C复合材料的微观结构及性能

采用新型机械合金化-放电等离子烧结(MA-SPS)技术制备纳米结构Cu/C自润滑复合材料。利用XRD、DSC、TEM分析机械合金化粉末和SPS烧结样品的相组成和微观结构。结果表明,球磨24h后,Cu-C不互溶体系形成了纳米晶铜、非晶碳和纳米结构过饱和固溶体等亚稳相。SPS烧结后,Cu/C复合材料仍保持纳米结构。MA-SPS的双重活化机制,使粉末的烧结活性大大提高,在600℃烧结3min即可获得致密的纳米结构Cu/C复合材料。     

SiC_P/Cu复合材料粉末注射成形

采用粉末注射成形技术制备出SiC颗粒增强Cu基复合材料,研究了注射成形工艺参数对注射件和烧结件性能的影响。结果表明,通过优化整个工艺参数,可以避免试样缺陷的形成。当注射压力为120 MPa、注射温度为180℃、注射速度为40 m/s时,试样成形性能良好;提高溶剂脱脂温度有利于提高脱脂率;采用较低的升温速率脱脂和烧结时,能避免产生气泡和变形等缺陷。     

真空热压烧结VC／Cu基复合材料的研究

研究了用热压烧结和冷压烧结工艺制备的VC颗粒增强Cu基复合材料.综合分析了两种工艺制备的材料的微观组织与力学、物理性能及其VC含量对其组织和性能的影响.结果表明,采用真空热压烧结工艺制得的VC/Cu基复合材料,硬度和电导率相比于冷压烧结工艺所得材料有明显提高,相对密度可达94.0%;两种方法制备的VC/Cu复合材料的硬度随颗粒含量的增加而增加,但当颗粒含量达到一定程度时,VC颗粒会发生偏聚,将割裂基体与基体之间的结合,导致材料的硬度下降;而且材料的电导率随颗粒含量的增加而减小.     

金刚石化学镀铜包覆及其对铜/金刚石复合材料性能的影响

采用化学镀铜法对金刚石进行表面包覆,得到了不同铜和金刚石质量比的复合粉末,再通过进行放电等离子烧结(SPS),最终得到高金刚石体积百分含量(70vol％)的铜/金刚石复合材料.结果表明:化学镀铜包覆能明显改善所得烧结体中金刚石的分布情况;该复合材料的致密度有所提高,当金刚石体积分数达到70％时,其致密度在97.5％左右,并最终使其热导率上升,最高热导率为404 W/m·K.     

内氧化制备Al2O3/Cu复合材料组织性能研究

采用内氧化工艺,用Cu2O粉作氧化剂,在900℃下使Cu-Al合金薄平板内氧化,获得Al2O3/Cu复合材料,研究Al2O3/Cu复合材料的组织特征及性能。结果表明,复合层中Al2O3颗粒呈弥散状分布;复合层表层和内部的晶粒大小明显不同,表层处晶粒比内部的细小,固溶在Cu基体内部的Al内氧化时以Al2O3形态从基体析出,弥散分布的Al2O3颗粒强化了铜基体,表面显微硬度提高。与固溶在Cu基体中的Al原子相比,Al2O3对电子的散射要小得多,因而内氧化析出Al2O3后电导率升高。Al2O3/Cu复合材料薄板随着冷加工变形量的增加,氧化颗粒与位错的缠结越严重。     

SiC_p/Cu梯度复合材料热疲劳性能研究

采用粉末冶金方法制备了4种SiC颗粒呈渐变分布的梯度复合材料,应用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、自动显微硬度计等,研究了梯度复合材料的显微组织、硬度分布和热疲劳性能。结果表明,SiCp/Cu梯度复合材料基体连续,梯度层过渡均匀,显微组织及硬度呈梯度分布;梯度复合材料的SiC颗粒渐变过渡越均匀,梯度复合材料抗热疲劳性能越好。