高能球磨法制備納米鎢銅復(fù)合材料研究.pdf

1、W-Cu復(fù)合材料是由高熔點、高硬度的鎢和高導(dǎo)電、導(dǎo)熱率的銅所構(gòu)成的假合金。因其具有良好的耐電弧侵蝕性、抗熔焊性和高強度、高硬度等優(yōu)點，目前被廣泛地用作電觸頭材料，電阻焊、電火花加工和等離子電極材料，電熱合金和高密度合金，特殊用途的車工材料(如火箭噴嘴、飛機喉襯)，以及計算機中央處理系統(tǒng)、大規(guī)模集成電路的引線框架，固態(tài)微波管等電子器件的熱沉基片。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，實際應(yīng)用對W-Cu復(fù)合材料性能的要求越來越高。鎢與銅的互不相溶性

2、決定了W-Cu復(fù)合材料制備的特殊性。由納米W-Cu復(fù)合粉末制備的W-Cu復(fù)合材料具有非常高的致密度(可達到近乎全致密)和高的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能，具有用傳統(tǒng)常規(guī)方法制備的W-Cu復(fù)合材料所無法比擬的優(yōu)點。本論文以W-15wtCu復(fù)合材料的制備為例，用具有良好工業(yè)化前景的高能球磨法制備出了納米W-Cu復(fù)合粉體，然后采用該粉體用熱壓-液相方式燒結(jié)出了高性能的超細晶粒納米W-Cu塊體復(fù)合材料。 本論文較為詳細地研究了用高能球磨法制備的納米W

3、-Cu復(fù)合粉體，并對所制備的納米W-Cu復(fù)合粉末的形貌、相結(jié)構(gòu)等進行了表征。重點研究了球磨時間、球磨介質(zhì)等工藝因素對W-Cu復(fù)合粉的影響。試驗通過掃描電鏡觀察到納米W-Cu復(fù)合粉體中鎢、銅顆粒呈均勻彌散分布，鎢顆粒有部分團聚，銅顆粒的平均粒度減小至0.3um；通過X射線衍射發(fā)現(xiàn)部分銅固溶于鎢中形成鎢(銅)固溶體，用計算得知復(fù)合粉中鎢和銅的平均晶粒尺寸分別減小至39.7nm和31.5nm。同時，本論文詳細地研究了納米W-Cu復(fù)合材料的制備

4、工藝與合金致密度之間的關(guān)系。重點討論了球磨時間，燒結(jié)溫度，燒結(jié)壓力，保溫時間，潤滑劑，雜質(zhì)等工藝因素對納米W-Cu塊體復(fù)合材料致密度的影響，并簡單分析了其影響的機理。傳統(tǒng)的W-Cu復(fù)合粉體采用“混合粉體-冷壓制坯-液相燒結(jié)”很難得到高密度的W-Cu復(fù)合材料，本論文成功地采用“機械球磨復(fù)合粉-冷壓制坯-熱壓燒結(jié)”將納米W-Cu復(fù)合粉體燒結(jié)成超細晶粒W-Cu復(fù)合材料。在最佳工藝參數(shù)條件下制備得到了接近全致密的納米W-Cu復(fù)合材料，其致密度高