Al2O3弥散强化铜显微组织及性能

使用雾化法制备铜-铝合金粉,采用内氧化-还原法制备出氧化铝弥散强化铜锭坯,锭坯经热挤压后冷拉伸成不同规格的棒材。金相显微组织观察表明,弥散铜棒材纵向呈现出细长的纤维状结构特征,随棒材累计变形量的增加,纤维状组织变细、变长。棒材的力学性能和导电率结果表明,随着累计变形量的增大,弥散铜棒材的室温强度和硬度不断提高,延伸率和导电率则有所降低。在材料性能满足要求的情况下,减少累计变形量可以有效避免因材料加工硬化导致塑性急剧降低,避免加工过程中出现中空、开裂等缺陷的发生。     

内氧化法制备Al2O3弥散强化铜合金的组织和性能

用Cu2O粉作氧化剂,采用内氧化工艺制备了Al2O3弥散强化铜合金薄板.研究不同Al含量(0.14%、0.30%)和内氧化时间(3、8、12 h)下的Al2O3弥散强化铜合金薄板的电导率和硬度,并进行了显微组织分析.结果表明,内氧化时间越长,内部晶粒越粗大;其他内氧化条件相同情况下,Al含量越高,内氧化层的深度越小,内部晶粒越粗大;Al2O3弥散强化铜合金材料具有良好的电导率和较高的硬度.     

纯铜组元对Al2O3弥散强化铜变形性能的影响

为改善Al₂O₃弥散强化铜的变形性能,通过向弥散强化铜中加入软质相纯铜组元,研究纯铜组元对弥散强化铜烧结坯变形性能的影响。对弥散铜烧结坯进行热压缩变形实验,获得了其不同热变形条件下的真应力应变曲线,建立了基于双曲正弦本构关系Arrhenius流变应力模型的本构方程,并计算获得热激活能值Q与应变速率敏感系数值m;对热挤压试样,进行室温性能检测和微观组织表征。结果表明：加入纯铜组元后,弥散铜烧结坯应力应变曲线峰值应力下降,曲线走势波动减弱,变形试样缺陷减少,热激活能Q降低,变形难度下降。应变速率较低时,纯铜组元的加入使得m值增加,弥散强化铜的塑性变好;应变速率较高时,纯铜组元的加入加剧基体软硬相不协调变形,m值降低,塑性变差。纯铜组元的加入使热挤压弥散铜的强化相浓度降低,硬度下降,导电率提升,晶粒变大。     

Al2O3弥散强化铜与T2铜的真空钎焊工艺研究

使用Ag-Cu-Ti钎料以及Ag-Cu-Ti+BAg72Cu复合钎料对Al2O3弥散强化铜与T2铜进行真空钎焊,研究了钎焊温度和保温时间对钎焊接头组织和性能的影响。结果表明,温度过低,钎料与母材相互冶金作用较弱,接头性能较差;温度过高或保温时间过长,钎料向弥散强化铜中毛细渗入严重,焊缝中出现孔洞,接头强度也下降。利用Ag-Cu-Ti+BAg72Cu复合钎料进行钎焊能有效提高接头强度。     

内氧化法制备Cr2O3弥散强化铜复合材料

采用内氧化法制备了Cu/Cr2O3弥散强化铜基复合材料,并利用SEM、TEM等分析手段对其性能和微观结构进行了分析。实验结果表明：随着内氧化时间和温度的增加,内氧化层深逐渐增大;随变形量的增加,试样硬度和抗拉强度逐渐升高,导电率略有降低;微观组织分析表明,在铜基体上弥散分布着大量细小均匀的Cr2O3颗粒,其粒径为5-20nm,颗粒间距为20-50nm。     

内氧化制备Cu-Al2O3/(Ce+Y)复合材料薄板带的组织和性能

采用内氧化工艺制备了Al2O3弥散强化Cu-Al2O3/(Ce+Y)复合材料,分析了其显微组织,并对冷轧变形的复合材料的微观组织和性能进行了分析.结果表明:Cu-Al-(Ce+Y)合金薄板内氧化后固溶的Al脱溶与[O]形成Al2O3,TEM分析表明,大量细小均匀的γ-Al2O3相弥散分布在铜基体上,粒径约为5～20 nm,粒子间距为10～50 nm,并且沿晶面(440)和晶向[1(1)(2)]析出;Cu-Al2O3/(Ce+Y)复合材料经60%变形后,Al2O3呈链状分布,与Cu晶粒被拉长方向一致,形成明显的纤维组织;Cu-Al2O3/(Ce+Y)复合材料的显微硬度和抗拉强度随变形量的增大逐渐增加.当变形量为80%时,显微硬度值约为内氧化后原始试样显微硬度的1.4倍,抗拉强度比原始试样的抗拉强度增加了165 MPa,而导电率下降约4%IACS.     

Al2O3陶瓷表面化学镀铜工艺及其低温连接

进行了Al2O3陶瓷表面的化学镀铜处理,制定了前处理流程.研究了硫酸铜浓度、甲醛浓度、施镀温度、施镀时间等对镀层沉积速率的影响,对镀层进行了金相分析,在此基础上得到化学镀铜的优化工艺.进行了镀铜后Al2O3陶瓷低温钎焊工艺试验,研究了不同化学镀工艺条件对接头组织及力学的影响.结果表明,在试验条件下,随着焊接温度升高,接头致密度变差;焊接时间增加,焊缝宽度也增加;硫酸铜,甲醛浓度增加,镀层厚度增加,相对影响了钎焊焊缝宽度和质量.     

内氧化Al2O3/Cu-Cr复合材料工艺与性能的研究

通过对Al2O3/Cu-Cr复合材料内氧化粉末冶金工艺的优选,探讨了添加合金元素Cr对复合材料性能的影响.研究表明,弥散分布的Al2O3硬颗粒对基体具有明显的强化作用;加人适量的Cr所产生的沉淀强化作用进一步提高了材料的力学性能.实验表明Al2O3/Cu-Cr复合材料经过1000℃×1h固溶处理,300℃× 2h时效,硬度达到144HV,比电导率为66.7%IACS.根据实验结果,分析了弥散强化和沉淀强化共同作用下材料性能变化的趋势.     

Al2O3颗粒弥散强化钼合金的显微组织与压缩性能(英文)

采用水热合成法和粉末冶金方法制备Al₂O₃颗粒增强Mo合金,并利用XRD、SEM和TEM对所制备的Mo-Al₂O₃合金的显微组织进行研究。结果表明,Al₂O₃颗粒以稳定的六方相(α-Al₂O₃)形式均匀地分布在Mo基体中,超细α-Al₂O₃颗粒显著细化Mo合金的晶粒尺寸,增加Mo合金位错密度。此外,α-Al₂O₃与Mo晶粒间存在良好的界面结合区,且Al₂O₃颗粒与Mo基体界面存在一定的晶体学关系:[111]_a-Al2O3//[111]_Mo和(112)_a-Al2O3//[111]_Mo。由于二次强化效应和位错强化效...     

内氧化制备Cu/Al2O3弥散强化铜的组织性能研究

实验用Cu2O粉作氧化剂,采用简化的内氧化法工艺,在900℃下使Cu-Al合金薄平板内氧化,获得Cu/Al2O3复合材料。研究不同氧化时间(3、6、10 h)下的Cu/Al2O3复合材料的组织特征及性能。研究表明:复合层中Al2O3颗粒呈弥散状分布;复合层表面和内部的晶粒大小明显不同,由于表面Al2O3析出较早,阻止晶粒的充分长大;表面晶粒较小,表面硬度随时间延长而升高。     

Al_2O_3弥散粒子对Cu-Al_2O_3合金高温退火显微组织的影响

利用TEM研究弥散Al_2O_3粒子对变形Cu-Al_2O_3弥散强化铜合金高温退火显微组织的影响.结果表明:弥散强化铜合金等时(1 h)退火时,显微硬度HV呈缓慢下降趋势,没有发生突降现象;弥散铜高温退火主要以位错亚结构回复为主,而亚晶较为少见;粒子弥散参数和胞壁性质对退火时的回复产生非常重要的影响;Al_2O_3弥散粒子影响位错在胞壁内的运动,阻碍胞壁内位错重排、迁移,使得胞壁很难通过运动而获得位向差的积累,从而阻碍大角晶界的形成;随合金中弥散粒子含量的增大和粒子间距的减小,亚晶形核更加困难;Cu-Al_2O_3合金冷轧过程中形成的胞组织的胞壁具有较小的平均位向差,导致弥散铜合金高温退火时难以形成具有明晰边界的亚晶组织.     

内氧化法制备Al2O3/Cu复合材料的再结晶

利用内氧化法制备了Al2O3/Cu复合材料,研究了该材料在不同冷拔变形量和Al2O3含量下,其硬度值随退火温度变化的规律,并进行了显微组织结构分析。结果表明:采用内氧化法制备的Al2O3/Cu复合材料,在铜基体中弥散分布着纳米级的Al2O3颗粒;经900℃×1h退火后,其硬度可保持室温的87%以上;其再结晶温度高达1000℃;变形量和Al2O3含量增加均使硬度提高,但对软化和再结晶温度影响不大。     

内氧化法制备Al2O3弥散强化铜基复合材料的研究

综述了内氧化法制备Al_2O_3弥散强化铜基复合材料的研究进展,总结了Cu-Al合金内氧化介质及热力学和动力学条件,对内氧化法制备Al_2O_3弥散强化铜基复合材料进行了详细的阐述。     

内氧化法制备Al2O3／Cu复合材料的再结晶行为

以Cu2O为氧化剂，采用Cu-Al合金粉末内氧化及后续的粉末冶金法制备了Al2O3／Cu复合材料。并将不同Al2O3含量的试样进行不同变形量的冷拔处理，在氮气保护下进行高温退火处理(700℃～1050℃，1h)。研究了硬度随退火温度的变化规律，观察了显微组织。结果表明：在铜基体中弥散分布着纳米级的Al2O3颗粒：经900℃，1h退火后Al2O3／Cu复合材料的硬度可保持室温的87％以上；其再结晶温度高达1000℃；变形量和Al2O3含量增加均使硬度提高，但对软化和再结晶温度影响不大。     

原位合成(Al_2O_3+Al_3Ti)_P/Al复合材料的制备研究

通过对Al-TiO_2-SiO_2体系混合粉末固-液原位合成制备出了(Al_2O_3+Al_3Ti)_P/Al复合材料.利用X射线衍射仪、扫描电镜等方法观察分析了其物相和显微组织形貌.结果表明:原位反应制备的(Al_2O_3+Al_3Ti)_P/Al复合材料,金属间化合物增强相Al_3Ti均匀分布于基体,陶瓷相Al_2O_3颗粒非常细小,弥散分布于基体中,使材料的硬度等性能得到提高.     

Si复合Al_2O_3-SiC材料高温氧化行为研究

通过在不同条件下的氧化试验,结合SEM,研究了金属Si复合Al2O3-SiC材料的高温氧化行为。结果表明,金属Si优先SiC氧化有利于生成玻璃状薄膜,形成结构致密的保护层,保护了碳化硅不被氧化,同时使得内部金属Si保存下来;Si复合Al2O3-SiC材料的1350℃氧化过程包括前期化学反应控制和后期扩散控制两个阶段,扩散控制阶段反应符合Ginsterlinger扩散动力学关系。同Al2O3-SiC材料相比,Si复合Al2O3-SiC材料的氧化更早进入扩散控制反应阶段。     

超重力对燃烧合成Al_2O_3/ZrO_2(4Y)的影响

基于超重力下燃烧合成Al_2O_3/ZrO_2(4Y),通过调整超重力大小,研究超重力对复合陶瓷凝固组织与性能的影响.结果表明:随着超重力增加,陶瓷共晶团从胞状结构转化为棒状结构,且棒状共晶团得以细化,其体积分数与长径比增加.性能显示:随着超重力增加,陶瓷相对密度显著提高,陶瓷硬度与弯曲强度因棒状共晶团细化、内部缺陷尺寸减小而得以增大,同时因棒状共晶团细化及分布于共晶团边界上ZrO_2四方相细化、球化,陶瓷断裂韧性也随之升高.     

纯铜催渗渗铝及其内氧化研究

提出了用稀土合金CeCl3对纯铜渗铝进行催渗，研究了工艺参数对渗层厚度和质量的影响；采用工业N2中的余氧作为内氧化介质对纯铜渗铝后的试样进行内氧化，研究了内氧化层的硬度分布，显微组织及有关性能。实验表明：用CeCl3催渗的纯铜渗铝试样渗层厚度远高于同等工艺参数下未催渗的纯铜渗铝试样；内氧化后，能在渗铝层形成Al2O3弥散硬化层。     

纳米SiC对Al_2O_3-SiC-C质浇注料性能的影响

以ω(Al_2O_3)＞99.1%的电熔致密刚玉,粒度＜0.074 mm、ω(SiC)＞97%的碳化硅等为主要原料,SiO_2微粉、沥青和Alphabond为添加物,研究了纳米SiC加入量(质量分数,下同)分别为0, 0.5%, 1%, 1.5%和2%时对Alpha-bond结合的Al_2O_3-SiC-C质浇注料的流动值、常规物理性能、高温抗折强度和抗渣性的影响.采用XRD衍射仪和SEM对实验后的试样进行了物相和显微结构分析.结果表明:采用细粉预混法引入纳米SiC,使Al_2O_3-SiC-C质浇注料更为致密;在保持浇注料流动性相当的条件下,纳米SiC加入量增加到2%,浇注料加水量从3.83%增加到4.67%,增幅为22%,说明纳米SiC的引入对浇注料的流动性影响较大;纳米SiC的加入,对浇注料的常温抗折强度和耐压强度影响不大,高温抗折强度在纳米SiC加入量为0.5%时最高,提高幅度为4%;物相分析表明,添加1.0%纳米SiC后的试样中生成的莫来石比不加纳米SiC试样中生成的少,刚玉的量跟不加纳米SiC试样中的相当,SiC的量比不加纳米SiC试样中剩余的多;静态坩埚抗渣实验表明,含纳米SiC的浇注料,在加入1.0%纳米Al_2O_3时,抗渣渗透性得到显著改善,而抗渣侵蚀性变化不明显.