銅基MoSi2-Cu復(fù)合材料彌散強(qiáng)化合金的制備工藝研究.pdf

1、彌散強(qiáng)化銅基復(fù)合材料具有好的導(dǎo)電性和高溫性能，廣泛應(yīng)用于汽車、電子工業(yè)等領(lǐng)域。金屬硅化物MoSi2具有硬度高、熱膨脹系數(shù)與銅相近等一系列優(yōu)點(diǎn)，且本身具有好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性，對銅的導(dǎo)電性影響較小，因此可以作為銅的強(qiáng)化相。因此，本文對MoSi2/Cu復(fù)合材料的制備與性能進(jìn)行了初步的研究。主要工作內(nèi)容及獲得的研究結(jié)論如下:
　　首先，采用無水乙醇作為助磨劑，對MoSi2粉體進(jìn)行了分散細(xì)化，再加入Cu粉采用機(jī)械球磨法制備了MoSi2/Cu復(fù)合

2、粉體，隨后采用熱壓燒結(jié)技術(shù)制備了MoSi2/Cu塊體復(fù)合材料。其次，采用激光粒度分析儀、X射線衍射儀(XRD)和掃描電子顯微鏡(SEM)等分析儀器對MoSi2粉體在球磨過程中的顆粒度和微觀結(jié)構(gòu)隨球磨時(shí)間的變化進(jìn)行了研究;第三，對MoSi2/Cu復(fù)合粉體的形貌特征及其微觀結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行了研究;最后，對MoSi2/Cu燒結(jié)試樣的力學(xué)性能、電學(xué)性能等進(jìn)行了分析和研究。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明，球磨100h后MoSi2粉末沒有發(fā)生物相轉(zhuǎn)變，球磨1

3、00h后只有粒徑和顆粒形貌發(fā)生變化，其顆粒尺寸由13.634μm減小到0.140μm，粒度分布曲線呈現(xiàn)亞微米區(qū)和納米區(qū)共存的雙峰特征;晶粒尺寸和顯微應(yīng)變呈逆變關(guān)系，平均晶粒尺寸為14.2nm。
　　試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，復(fù)合粉體在球磨過程中表現(xiàn)出先形成機(jī)械包裹體再破碎細(xì)化的演變過程。球磨60h復(fù)合粉體性能達(dá)到最佳，Cu的晶粒尺寸由最初的54.3nm減小到14.4nm，MoSi2的晶粒尺寸由最初的69.4nm減小到24.1 nm，繼續(xù)球磨變化不

4、大。
　　對比發(fā)現(xiàn)，熱壓燒結(jié)試樣的各項(xiàng)性能均優(yōu)于常壓氣氛保護(hù)燒結(jié);采用熱壓燒結(jié)工藝可以制備出性能較好的MoSi2彌散強(qiáng)化銅材料;隨著MoSi2含量的增加，各試樣的致密度和導(dǎo)電率呈下降趨勢，硬度和抗拉強(qiáng)度表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，試驗(yàn)制備得到2％MoSi2彌散強(qiáng)化銅材料具有較好的綜合性能，其相對密度97.44％，電導(dǎo)率68.42％IACS，硬度HV142，強(qiáng)度356.21MPa。
　　本課題為拓寬彌散強(qiáng)化銅合金研究領(lǐng)域進(jìn)行了探