尺寸混雜Al2O3-彌散銅復(fù)合材料的制備與性能.pdf

1、Al2O3-彌散銅復(fù)合材料良好的電、熱傳導(dǎo)性、高溫和室溫強(qiáng)度、高硬度以及優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、在電阻焊電極、替代銀基觸頭材料、集成電路引線框架等方面應(yīng)用較多。國(guó)內(nèi)外對(duì)其研究主要集中在制備工藝及性能方面，而對(duì)Al2O3-彌散銅復(fù)合材料的熱變形研究比較少。
　　本文采用真空熱壓內(nèi)氧化法，在真空度為5×10-3Pa，壓制壓力30MPa和燒結(jié)溫度950℃×2h的條件下，制備了尺寸混雜 Al2O3顆粒增強(qiáng)彌散銅復(fù)合材料，考察了不同 Al2O3顆粒

2、含量對(duì)于組織與性能的影響；采用熱模擬試驗(yàn)機(jī)對(duì) Al2O3-彌散銅復(fù)合材料的熱變形行為進(jìn)行研究，建立了Al2O3-彌散銅復(fù)合材料的雙曲正弦本構(gòu)方程，并利用材料的動(dòng)態(tài)模型推導(dǎo)建立其熱加工圖，為該類材料的熱加工工藝的參數(shù)優(yōu)化提供參考；在氣氛高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行了不同溫度條件下的摩擦磨損試驗(yàn)，探討了 Al2O3-彌散銅復(fù)合材料的摩擦系數(shù)及磨損量的變化規(guī)律。
　　結(jié)果表明：1)制備出的四種 Al2O3-彌散銅復(fù)合材料(彌散銅、彌散銅-0

3、.3％Al2O3、彌散銅-0.6% Al2O3和彌散銅-0.9% Al2O3)的致密度都在97%以上，Al2O3顆粒比較均勻分布在彌散銅基體上，顯微硬度及導(dǎo)電率分別為162.5~176.5 HV，63.8~58.1%IACS。導(dǎo)電率隨著 Al2O3添加量的增加而略有減小，顯微硬度隨著Al2O3添加量量的增加而有所增大。2)Al2O3-彌散銅復(fù)合材料的熱變形軟化機(jī)制以動(dòng)態(tài)再結(jié)晶為主，其真應(yīng)力隨應(yīng)變量的增加均呈現(xiàn)先增大后減小，之后達(dá)到一個(gè)穩(wěn)

4、定的趨勢(shì)；在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上計(jì)算出了Al2O3-復(fù)合材料對(duì)應(yīng)的熱變形激活能，并分別建立其熱壓縮形變本構(gòu)方程。由動(dòng)態(tài)材料模型推導(dǎo)計(jì)算并建立了Al2O3-彌散銅復(fù)合材料的熱加工圖，分析了熱變形過程中的流變失穩(wěn)及功率耗散系數(shù)的變化，最終提出了該類復(fù)合材料熱加工的最佳工藝參數(shù)范圍。3)隨著Al2O3顆粒添加量的增加 Al2O3-彌散銅復(fù)合材料的摩擦系數(shù)有輕微的增大，磨損率有下降趨勢(shì)；隨著溫度的升高，Al2O3-彌散銅復(fù)合材料摩擦系數(shù)和磨損率有降