纯铜Al2O3表面弥散强化的研究

用渗铝－内氧化技术进行了纯铜Ａｌ２Ｏ３表面弥散硬化。研究了渗剂铝含量对渗层铝浓度分布的影响和纯铜渗铝内氧化后的显微组织及性能。结果表明：在本实验条件下，渗层表面铝浓度与渗剂中铝含量相当，用内氧化技术可在渗铝的表层生成弥散细小的Ａｌ２Ｏ３，而且其数量可控。     

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。     

Al_2O_3弥散强化铜与CuCrZr合金的真空钎焊及热处理一体化工艺研究

采用Ag-Cu-Ti钎料对Al_2O_3弥散强化铜与CuCrZr合金进行真空钎焊,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,分析了经真空钎焊后直接淬火+时效处理对母材CuCrZr合金及接头性能的影响.结果表明,钎焊温度过低或保温时间过短,钎料与母材相互冶金作用较弱,接头性能较差;钎焊温度过高或保温时间过长,钎料向弥散铜中毛细渗入严重,焊缝中出现孔洞,接头强度也下降.经过随后的时效处理可以部分恢复母材CuCrZr合金的性能.     

弥散CeO_2对高温下α－Al_2O_3氧化膜初期生长的影响

在研究１０００及１１００℃下含弥散ＣｅＯ_２的ＮｉＡｌ基表面α─Ａｌ_２Ｏ_３氧化膜初期生长的微观形貌及化学组成的基础上，分析了弥散氧化物质点对氧化初期表层扩散通量的影响，解析出了氧化物质点对表层元素扩散通量的贡献项，进而研究了氧化温度、弥散氧化物质点的尺寸、含量及分布等因素对弥散氧化物质点促进Ａｌ_２Ｏ_３形成的影响，并解释了突出颗粒状生长等实验结果。同时，探讨了弥散氧化物质点促进保护性氧化膜形核和增强氧化膜再生能力的机制。     

Sol-Gel法块状透明Al_2O_3陶瓷的制备及结构

采用Sol-Gel方法,利用溶胶-凝胶块-陶瓷工艺路线制备出了透明块状Al2O3陶瓷。采用X-ray衍射,IR及TG,DTA测试技术对凝胶块及其热处理过程中的结构转变进行了研究,结果表明：凝胶块中的氧化铝以一水铝石形式存在,一水铝石的热分解温度在320～650℃之间;凝胶块在热处理过程中经历了由无定型→γ-Al2O3→θ-Al2O3→α-Al2O3的结构转变;其间总的失重率为46.58％,其中17％为结构水脱除引起,另外一部分由吸附水及醇的脱出引起;透明Al2O3陶瓷存在温度在950℃以下,超过此温度则不透明。     

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。     

内氧化-冷轧制备Al_2O_3弥散强化铜合金的组织与性能

以Cu-0.15%(质量分数)Al合金粉末为原料、Cu2O为氧化剂,采用内氧化-冷轧法制备Al2O3弥散强化铜合金,研究合金的组织与性能。结果表明:由内氧化-冷轧法制备的合金的σb520MPa、σ0.2/σb90%、电导率(IACS)也保持在80%以上;经950℃退火后,合金的σb400MPa;此合金具有高强、高导和优良的抗高温软化性能;冷轧态弥散强化铜合金的组织呈拉长变形的纤维状,试样断口分布有一定数量的韧窝;经950℃退火后,合金的纤维组织宽化,试样断口表面韧窝增多、变深,塑性提高。     

Al_2O_3—ZrO_2陶瓷的研究

本文主要对Al_2O_3—ZrO_2陶瓷材料进行了研究。利用化学法制备了Al_2O_3和ZrO_2微粉,并对两种微粉的性能进行了测试。利用常压氧化气氛烧结技术制备了Al_2O_3—ZrO_2陶瓷材料,并对其力学性能进行了评价。在我们的试验条件下,研制的Al_2O_3—ZrO_2陶瓷材料的力学性能分别为:维氏硬度Hv=12GPa,弯曲强度σ=1050MPa,断裂韧性K_(IC)=12.2MPam~(1/2),杨氏模量E=258GPa,并对Al_2O_3—ZrO_2陶瓷材料的生成机理及增韧机理进行了研究。     

工艺因素对内氧化生成Al2O3/Cu表面复合材料厚度的影响

在真空条件下 ,采用CuO作氧化剂 ,在一定温度下使Cu -Al合金内氧化 ,获得Al2 O3/Cu表面复合材料 ;分析了保温时间、保温温度及Cu -Al合金的含Al量对形成复合层厚度的影响。     

Al2O3/Cu复合材料强化机理研究

采用内氧化法制备了Al2O3／Cu复合材料，进行了高温电子拉伸实验，并通过微观组织观察，分析了该复合材料的强化机理。拉伸实验结果显示：Al2O3／Cu复合材料不仅室温强度很高，而且高温时仍保持较高的强度。微观组织观察分析表明：细小的Al2O3颗粒的弥散分布是该复合材料具有高强度的主要原因，表现在：Al2O3颗粒存在能够抑制Cu基再结晶的进行；Al2O3颗粒的存在阻碍晶界亚晶界运动，从而阻碍晶粒长大；Al2O3颗粒的阻碍位错运动，增加位错密度；Al2O3颗粒的存在提高材料的蠕变抗力。     

机械合金化结合内氧化法制备Al2O3/Cu复合材料

Al2O3/Cu复合材料具有高的强度和高的导电性及优良的抗电弧性能,广泛应用于电子封装材料、电极和电触头材料。采用机械合金化制备亚稳态的Cu-Al-Cu2O合金粉末,经压制成型后,采用新型内氧化工艺进行烧结处理,得到高强度高导电的Cu/Al2O3复合材料。结果表明:机械球磨96h,Al原子已完全固溶于Cu的晶格中。经1183K内氧化处理4h试样组织均匀致密,Al2O3颗粒弥散分布在铜基体上,其硬度高,电导率高。     

Reaction thermodynamics and kinetics on in-situ Al2O3/Cu composites

１　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＰｕｒｅｃｏｐｐｅｒａｎｄｉｔｓａｌｌｏｙｓｈａｖｅｇｏｏｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄｈｅａｔｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｐｏｏｒｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｓｏｔｈａｔｔｈｅｙｃａｎｎｏｔｏｆｔｅｎｍｅｅｔｔｈｅｎｅｅｄｓｏｆｍｏｄｅｒｎｉｎｄｕｓｔｒｙ．Ｉｎｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｋｅｅｐｉｎｇｈｉｇｈｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ,ｈｏｗｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ,ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｈｏｔｓｔｒｅｎｇｔｈａｎ…     

Al2O3/Cu复合材料的内氧化制备及性能研究

采用高能球磨制备出亚稳态的Cu-1%Al（质量分数）合金粉,再将Cu2O粉与其一起进行高能球磨,然后将复合粉末压坯在N2保护炉中同时进行氧化和烧结,制备出Al2O3/Cu复合材料。分析了分别采用湿法球磨和干法球磨时的合金化效果,讨论了模压压力对材料性能的影响。结果表明,对于Cu-Al混合粉来说,采用湿法球磨容易产生分层,采用干法球磨具有良好的合金化效果;在本试验条件下,750MPa为最佳的模压压力,但烧结后材料的电导率还是偏低,因此有必要进行后续的处理来进一步提高材料的性能。     

Fabrication of an in-situ nano-Al2O3／Cu composite with high strength and high electric conductivity

A heat-resistant dispersion-strengthening nano-Al2O3/Cu composite with high strength and high electric conductivity was fabricated in a multiplex medium. The internal oxidation product, microstructures and properties of the composite,and the process flow were systematically studied. It is confirmed that this new technique simplifies the process and improves the properties of the composite. X-ray analysis indicates that the alumina particles formed during internal oxidation consist of a large mount of γ-Al2O3 and a certain amount of θ-Al2O3 and α-Al2O3. TEM observation shows that the obtained γ-Al2O3 nano-particles are uniformly distributed in the copper grains; their mean size and space between particles are 7 nm and 30 nm, respectively. The main properties of the composite with 50% cold deformation are as follows: the electric conductivity is 51 MS/m (87%IACS), σo= 628 MPa, and the hardness is HRB86. After annealing at 1273 K, all or most of the above properties remain, and the microstructures are still dependent on elongated fiber-form grains.     

热压态Al2O3弥散强化铜的组织研究

用Cu_2O粉作氧化剂,采用简化的内氧化工艺,在900℃下使Cu-Al合金薄平板内氧化,获得Al_2O_3/Cu复合材料。然后采用热挤压法制取了Al_2O_3/Cu复合材料,对其显微组织和拉伸断口及界面进行观察与分析。结果表明:增强颗粒在基体中分布均匀,细化了晶粒,压制后组织进一步致密细化,且该材料具有良好的热稳定性;拉伸断口有韧窝断裂;能谱分析表明,板表面之间存在元素的扩散,热力学分析表明界面上有化学结合,界面结合状态较好。且复合层中Al_2O_3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,表面晶粒较小。     

Al2O3/Cu复合材料的研究进展

概述了Ａｌ２Ｏ３／Ｃｕ复合材料的研究现状,并对其制备工艺以及影响性能的因素进行了介绍。     

Al2O3弥散强化铜基复合材料的制备及物理性能的研究

采用硝酸盐分解法制备Al2O3弥散强化铜基复合材料,通过测试材料的硬度、抗软化温度和电导率,研究了Al2O3增强相对材料性能的影响。结果表明,Al2O3颗粒弥散分布在铜基体上,制备的Al2O3弥散强化铜基复合材料的强度、硬度、软化温度等远高于纯铜,具有良好的高温性能,当Al2O3含量为1．0％时,复合材料的软化温度在800℃以上、硬度达到125HB。     

原位Al2O3和TiB2粒子增强Al-Cu合金基复合材料的制备和性能

由ＴｉＯ２ＡｌＢＣｕＯ体系制备了原位Ａｌ２Ｏ３和ＴｉＢ２粒子增强Ａｌ３．２％Ｃｕ和Ａｌ６．０％Ｃｕ合金基复合材料。Ｘ射线衍射分析表明，在两种复合材料中均有Ａｌ２Ｏ３和ＴｉＢ２生成，没有发现Ａｌ３Ｔｉ相产生。原位生成的Ａｌ２Ｏ３和ＴｉＢ２粒子为尺寸小于２μｍ的等轴状粒子，在Ａｌ基体中均匀分布。室温拉伸试验表明两种ＡｌＣｕ合金基原位复合材料具有很高的强度，并且随着基体合金中Ｃｕ含量的增加复合材料的强度增加。动态压缩试验表明，这种ＡｌＣｕ合金基原位复合材料的强度对应变速率是不敏感的，这可由不同应变速率变形后的复合材料基体中位错密度大致相同来解释。高温压缩蠕变试验表明，两种复合材料均表现出高的显态应力指数。随基体合金中Ｃｕ含量的增加复合材料的蠕变抗力明显提高。