鋁熱反應(yīng)自蔓延合成法制備MoSi2-Cu復(fù)合材料的工藝探討.pdf

1、銅具有很好的延展性，其導(dǎo)電性僅次于銀，導(dǎo)熱性僅次于金和銀。但其屈服強度較低、自身較軟、耐磨性較差。金屬硅化物MoSi2具有強度高、硬度高、高溫耐腐蝕性好、熱膨脹系數(shù)與銅相匹配等一系列優(yōu)點，且本身具有較好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性，對銅的導(dǎo)電性影響不大，故可作為優(yōu)良的增強相加入銅中合成性能優(yōu)異的復(fù)合材料。本文通過熱力學(xué)計算結(jié)合鋁熱反應(yīng)自蔓延燒結(jié)的制備方法，探討了利用Al-CuO-Mo-Si、Al-CuO-MoO3-SiO2、 Al-CuO-MoO3-S

2、i、Al-CuO-MoSi2四種材料體系制備MoSi2強化銅基復(fù)合材料的工藝，并對所制備出的材料的冷變形行為進行了研究。
　　熱力學(xué)計算結(jié)果表明，利用鋁熱反應(yīng)自蔓延法通過四種體系(Al-CuO-MoO3-SiO2、Al-CuO-MoO3-Si、Al-CuO-Mo-Si、Al-CuO-MoSi2)制備MoSi2/Cu復(fù)合材料是可行的。實驗結(jié)果表明只有通過Al-CuO-MoSi2體系得到了MoSi2/Cu復(fù)合材料，通過Al-CuO-M

3、oO3-SiO2、 Al-CuO-MoO3-Si、Al-CuO-Mo-Si體系得到的是Mo/Cu復(fù)合材料，其中利用Al-CuO-MoO3-Si體系制備而成的Mo/Cu復(fù)合材料綜合性能最佳，其組織為Mo粒子彌散分布于Cu基體，并且Cu基體形成了納米晶，顯微硬度達到110HV，相對電導(dǎo)率達到58.6％IACS。對制備出的兩種MoSi2/Cu復(fù)合材料研究發(fā)現(xiàn)，由于散熱條件不同，采用（銅+玻璃）基底制備的試樣，部分MoSi2彌散分布于晶內(nèi)，部分

4、MoSi2團聚成顆粒狀、短條狀分布于基體晶間;采用銅基底制備的復(fù)合材料中，MoSi2粒子均勻彌散地分布在銅基體中。
　　對晶間-晶內(nèi)型及彌散分布型5％MoSi2/Cu復(fù)合材料和通過Al-CuO-MoO3-Si體系制備的5％Mo/Cu復(fù)合材料在不同變形量下進行了冷軋試驗。試驗結(jié)果表明，5％ Mo/Cu復(fù)合材料具有良好的延展性，試樣經(jīng)90％冷軋后未出現(xiàn)裂紋，而兩種MoSi2/Cu復(fù)合材料試樣經(jīng)40％變形量的冷軋后，試樣表面有邊裂現(xiàn)象。