氧化鋁泡沫陶瓷表面氣相沉積活化層的研究.pdf

1、三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷/金屬復(fù)合材料是近年發(fā)展起來的一種新型材料,由于其具有良好的綜合性能,具有廣泛的應(yīng)用前景,因此受到國內(nèi)外研究學(xué)者的高度重視。這種材料在擁有高溫強(qiáng)度、耐磨性的同時具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱的特性,但陶瓷與金屬之間的潤濕性比較差,使其在性能和制備方面受到很大的限制,所以改善陶瓷與金屬間的潤濕性是非常關(guān)鍵的。本研究的目的是在不同泡沫結(jié)構(gòu)的氧化鋁泡沫陶瓷表面制備一層金屬涂層(Ti、Ni),通過對氧化鋁泡沫陶瓷表面進(jìn)行改性處理,改善陶瓷與金屬的潤

2、濕性,制備三維網(wǎng)絡(luò)氧化鋁/銅復(fù)合材料。
　　本文首先采用有機(jī)泡沫浸漬法分別制備不同泡沫結(jié)構(gòu)的氧化鋁泡沫陶瓷(10ppi、20ppi、40ppi);然后采用化學(xué)氣相沉積法,以Ti粉和I2作為反應(yīng)原料,在泡沫陶瓷表面制備金屬Ti涂層;以NiCl2和H2為反應(yīng)原料,在泡沫陶瓷表面制備金屬Ni涂層;研究涂層的性質(zhì)及不同泡沫陶瓷的結(jié)構(gòu)對涂層分布的影響;并研究泡沫陶瓷表面Ti涂層及Ni涂層兩者之間的差異性;研究兩種涂層對氧化鋁/銅復(fù)合材料界面

3、結(jié)合狀況的影響。研究結(jié)果表明:
　　(1)鈦涂層表面光滑,致密,純度高;涂層生長方式為柱狀晶形式生長,具有(110)面擇優(yōu)取向性,且衍射峰有偏移;泡沫陶瓷表面鈦涂層的分布隨ppi的變化基本無變化,可以在不同形狀的泡沫陶瓷表面獲得較好的鈦涂層,并且在孔筋的內(nèi)表面形成較薄的一層鈦,內(nèi)外涂層與泡沫陶瓷骨架形成類似三明治的結(jié)構(gòu)。
　　(2)鎳涂層表面致密但比較粗糙,純度高。鎳涂層為胞狀結(jié)構(gòu),晶粒尺寸大小不一,涂層與氧化鋁陶瓷之間為機(jī)

4、械結(jié)合。泡沫陶瓷表面鎳涂層的分布隨ppi的變化基本無變化;可以在不同形狀的泡沫陶瓷表面獲得較好的鎳涂層,并且在孔筋的內(nèi)表面形成較薄的一層鎳,內(nèi)外涂層與泡沫陶瓷骨架形成類似三明治的結(jié)構(gòu)。
　　(3)三維網(wǎng)絡(luò)鍍鈦Al2O3/Cu復(fù)合材料宏觀結(jié)構(gòu)良好,銅熔液未能進(jìn)入到泡沫陶瓷的孔筋中空的三角形微孔中,銅與網(wǎng)絡(luò)陶瓷骨架的宏觀孔壁結(jié)合良好,結(jié)合界面有金屬氧化層存在,銅與鍍鈦氧化鋁泡沫之間的潤濕性得到了改善,得到了比較好的結(jié)合界面。