SiC体积分数对铜基复合材料性能的影响

采用热压粉末冶金法引入Al和Mg元素制备SiC/Cu复合材料，研究SiC体积分数对SiC/Cu复合材料性能的影响。采用X射线衍射、阿基米德排水法、三点弯曲法和扫描电镜分析复合材料样品的物相组成、相对密度、力学性能及微观形貌，并测定其导热系数和热膨胀系数，用ROM混合定律和Turner模型预测复合材料的热膨胀系数。结果表明：试样基体中生成了AlCuMg相，强度大幅增加，且以混合型断裂为主；当SiC体积分数较低时，SiC颗粒在基体中分散较均匀。当SiC体积分数为35%时，SiC/Cu复合材料的致密度、抗弯强度、导热系数和热膨胀系数分别为98.81%、478 MPa、254.76 W/(m·K)和11.84×10^-6/K。随着SiC体积分数的增加，SiC颗粒团聚较严重，复合材料的致密度、抗弯强度、导热系数和热膨胀系数随之降低，其硬度呈先增加后降低的趋势，在SiC体积分数为45%时达到最大值110 HRB。Turner模型的预测值与复合材料实测值最为接近。