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高性能铜基复合材料不仅具备高导电高导热性能,而且拥有较高硬度和强度,同时还具有良好的耐电腐蚀能力,因此被广泛应用于电工电子、军工航天等各个工业部门。本文通过喷雾干燥-煅烧-还原的工艺制备了四类铜基复合粉体,对四类粉体制备了复合材料,通过对复合材料微观结构、成分的表征和硬度、电导率,相对密度等性能的测试,探讨了影响铜基复合材料的因素,得到了一系列制备高性能铜基复合材料的可靠参数。1.以模压成型(MP)、等离子体烧结(SPS)和冷等静压成型(CIP)制备了高铜含量钨铜复合材料(15WCu和20WCu)。性能测试结果表明,MP成型15WCu和20WCu复合材料烧结最佳温度均在1130℃;SPS烧结中,15WCu和20WCu复合材料在700℃温度下烧结时性能最好,最佳烧结时间分别是10min和15min;比较三种工艺,SPS烧结样品性能与CIP样品相当,MP成型样品性能次之。两种钨铜复合材料比较而言,15WCu样性能将优于20WCu样。其原因是15WCu样中铜含量较高,形成铜网络密度较大,导电率较高,而20WCu中钨含量较高,烧结中发生聚沉,致使复合材料致密度和硬度下降。2.以MP成型和CIP成型方法制备了CNTs/Cu复合材料。研究结果表明,随着CNTs含量的增加,CNTs/Cu复合材料显微硬度有了很大提高,而电导率和致密度均有所下降,但下降不大,在含量为0.5wt%时综合性能最佳。比较两种成型工艺对复合材料的性能的影响,结果显示冷等静压成型优于模压工艺。对CNTs含量为0.5wt%的冷等静压复合材料进行热性能测试,结果显示复合材料电导率在高达87.26%IACS的情况下,材料硬度和热导率分别达到了105.24HV、407.84W/(m·K)。3.利用MP和SPS两种方法成功制备了RGO/Cu复合材料,采用SPS烧结制备了RGO/W/Cu复合材料。性能测试结果表明,RGO均匀分布于树枝状铜粉体之中,二者结合较好,而且在粉体XRD图谱中检测到了Cu2O相的存在,经过分析和研究,该Cu2O为还原后的超细铜粉被还原氧化石墨烯氧化得到的结果;比较两种工艺制备RGO/Cu复合材料性能,结果显示SPS烧结得到复合材料几乎全致密且晶粒细小,工艺明显优于MP成型;就复合材料中RGO的含量而言,含量为3wt%RGO/Cu复合材料性能最优,特别是SPS烧结3wt%RGO/Cu复合材料显微硬度值高达164.45HV,比此工艺制备纯铜样品提高了32.36%,电导率达到87.51%IACS;RGO/W/Cu复合材料,含钨量为1.0wt%的RGO/W/Cu复合材料综合性能最优。