表面内氧化Al2O3/Cu-(Ce+Y)弥散铜薄板带的组织和性能

采用内氧化工艺,在950℃以工业N2中的余氧为内氧化介质对试样进行表面内氧化,成功制备了Al2O3/Cu复合材料,并对其组织和性能进行了分析.结果表明:Cu-Al-RE合金经950℃×2 h内氧化后,表面内氧化层厚度随着混合稀土含量的增加而增加,当超过0.1%(Ce+Y)时,表面内氧化层厚度略有降低;内氧化法制备的Al2O3/Cu-(Ce+Y)复合材料中弥散分布着大量纳米级的Al2O3颗粒;添加适量的混合稀土能改善Cu-Al合金的导电性,提高合金的硬度.     

固溶处理工艺对7449铝合金组织和性能的影响

通过硬度、电导率、拉伸试验及金相分析,研究了在460、475、490℃分别保温30、60、120 min的固溶工艺对7449铝合金组织和性能的影响。结果表明,475℃×1 h是该合金最优的固溶工艺,此时合金的综合性能最佳;且固溶处理＋自然时效态合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为561．32 MPa、362．19 MPa、22．92％;合金的固溶处理过烧温度为490℃;在固溶处理中,固溶温度比保温时间对该合金性能的影响更大。     

用一维金刚石制备氧化铝基复合陶瓷基板

晶须或纤维是材料补强增韧的有效原料,近年来一直是新材料研究的热点,目前,主要的品种包括碳纤维、SiC晶须、钛酸铝晶须、氧化铝晶须等。传统的Al2O3或AlN低温共烧复合基板,由于玻璃等烧结助剂的加入,陶瓷基板可以实现在900℃以下的温度烧结,但基板导热率也由于玻璃的加入而显著降低。研究表明:高导热的纤维在复合材料中相互搭接形成三维导热网络,可以显著增加复合材料的热导率。金刚石是世界上导热性能最好的材料,本研究探讨了采用一维金刚石作为导热高速网络材料制备金刚石-氧化铝陶瓷基板的可行性。     

大变形对连铸Cu-(2%~8%)Ag合金力学性能及导电率的影响

采用连续铸造和冷拉集成技术制备Cu-Ag系合金,最终进行时效处理。分别测量不同真应变η下合金的力学性能和电学性能,探究不同条件下合金的显微组织、力学性能及电学性能的变化规律,并对其强化机理和导电机理进行了讨论。结果表明:随着真应变量的增加,Cu-Ag系合金的抗拉强度和硬度经历了显著增加到上升趋于缓慢,最后再趋显著增加的过程,而导电率则随着施加应变的增加出现相反的规律。此法制备的Cu-Ag系合金工艺简单,综合性能有所提高。     

Zr、Cr元素对Al-Si合金电导率与力学性能的影响

通过正交试验和验证试验研究了不同的Si、Zr、Cr元素含量对Al-Si合金电导率与力学性能的影响.结果表明:当合金的成分为5%Si、0.35%Zr、0.35%Cr、1%Cu、0.5%Mg,经过T6处理后,电导率达到25.35 MS/m,抗拉强度达到361 MPa,伸长率达到2.83%,布氏硬度为109.34,均超越ZL101A.合金中的Si在改善合金力学性能的同时直接减少Al基体的有效导电截面,使合金的电导率下降;微量Zr可以在几乎不影响电导率的情况下提高合金力学性能;Cr元素对合金起到一定的强化作用.通过试验可将Al-Si合金的电导率提高5%～8%.     

多重时效析出第二相对Al-Mg-Si合金电导率的影响

电导率的变化能够灵敏地反应Al-Mg-Si合金的时效析出过程,然而溶质原子及时效析出第二相对电导率的单独影响尚不清楚。Al-Mg-Si合金中含有3种成分和形貌不同的第二相。通过实验及模型化系统地研究Al-Mg-Si合金中多重析出第二相对其电导率的影响。结果表明:由于棒状β″相或针状β′相能够分别在473和523 K时有效地阻碍传导电子的移动,因此Al-Mg-Si合金的电导率主要依赖于棒状β″相(T=473 K)或针状β′相(T=523 K)的影响。模型预测结果与实验结果吻合良好,验证了模型的有效性。     

凝胶掺杂磺化聚苯醚膜性能及水分子的动态吸附

将H3PO4/SiO2凝胶掺杂入磺化聚苯醚质子交换膜基质中,提高了吸水率和质子电导率。研究了水分子在凝胶掺杂型磺化聚苯醚膜中的动态吸附扩散行为,探讨了水与膜基质中磺酸和磷酸基团的相互作用及变化,研究了凝胶掺杂型磺化聚苯醚膜的质子传导过程。结果表明,复合膜的水吸附量显著增加,电导率提高,最高可超过Nafion112(0.0871S·cm-1),达到0.216S·cm-1。凝胶对提高复合膜的电导率具有重要作用,一方面,磷酸基团在磺酸基团和水分子作用下离解产生了离域的H+,增加了可移动的离子数总量;另一方面,凝胶由于强烈的亲水性可吸附水分子形成新的亲水区,并在水合离子的跃迁和传导过程中起着连接点的作用,从而形成更多更长的水分子区,促进了传导质子的离子簇和离子通道的形成,显著提高了电导率。     

碳纳米管增强铜基复合材料的制备、力学性能及电导率

以CNTs、电解Cu粉、Cu(CH_3COO)_2·H_2O为原料,采用混酸处理、分子水平法结合行星球磨两步混合工艺制备含0.5%～2%(质量分数)CNTs的Cu基复合粉末,然后通过放电等离子烧结技术制备了Cu-CNTs复合材料,探讨了制备工艺及CNTs含量对Cu-CNTs复合材料的组织、电导率和力学性能的影响规律。结果表明:当CNTs含量小于1.0%时,采用两步混粉工艺制备的Cu-CNTs复合粉体均匀性、分散性良好,经烧结后可获得致密度高、CNTs分布均匀的Cu-CNTs复合材料;当CNTs含量大于1.0%时,复合材料的致密度及CNTs分布均匀性明显降低;随CNTs含量的提高,复合材料的强度先升高后降低,塑性和电导率趋于降低;相对高能球磨、分子水平法等单一混粉工艺而言,两步法制备的Cu-1.0%CNTs复合材料综合性能更优,其电导率为51.7 MS/m(89.1%IACS),维氏硬度为1130 MPa,抗拉强度为279 MPa,断后伸长率为9.8%。     

体积分数和烧结温度对(AlSiTiCrNiCu)p/6061Al复合材料的热导率的影响

高熵合金具有高硬度、高强度、耐磨、耐腐蚀、高温热稳定等优异性能,源于金属-金属间天然的界面结合特性,高熵合金与铝合金有良好的界面润湿性。本文采用AlSiTiCrNiCu高熵合金颗粒作为增强相增强铝合金,研究高熵合金体积分数与烧结温度对复合材料导热性能的影响。结果表明,(AlSiTiCrNiCu)p/6061Al复合材料的导热率随着AlSiTiCrNiCu颗粒体积分数的增大而降低,20 vol.% (AlSiTiCrNiCu)p/6061Al复合材料的导热率为61.59 W/(m?K),相比于基体6061Al合金降低了52 %。当体积分数为10%时,随着烧结温度的升高,复合材料的导热率降低,烧结温度为540℃时,复合材料的导热率为65.80 W/(m?K)。TEM分析,高熵合金与铝合金的界面为扩散性界面,没有发生界面发应,有助于导热率的降低。     

热压烧结制备Cu/FeCoCr复合材料的显微组织及热物理性能

利用相图计算的CALPHAD方法和超音雾化制粉技术,在CuFeCoCr体系中设计并制备了一系列微米级复合粉体。通过热压烧结方法在烧结温度为950℃,烧结压力为45 MPa的工艺条件下成功获得块体复合材料。研究了块体复合材料中Cu含量对显微组织,热导率,热膨胀系数以及显微硬度的影响。结果表明:CuFeCoCr块体复合材料均由fcc富铜相和fcc富铁钴铬相组成。该系列复合材料经600℃时效处理8 h后,其热膨胀系数变化范围为5.83×10-6~10.61×10-6 K-1,热导率变化范围为42.17~107.53 W·m-1·K-1。其中Cu55(Fe0.37Cr0.09Co0.54)45复合材料表现出良好的综合性能,即其热膨胀系数和热导率分别为9.08×10-6K-1和91.09 W·m-1·K-1,与电子封装半导体材料的热膨胀系数相匹配。