论文部分内容阅读
氧化物颗粒增强铜基复合材料由于具有高强度、高导电性以及良好的高温性能，广泛地应用于电极材料、电接触材料及集成电路引线框架材料等。本文采用机械合金化和内氧化相结合的方法制备Cr2O3／Cu复合材料，改进常规的内氧化制备工艺，制备了Cr2O3／Cu复合材料，并研究了热挤压变形对其组织与性能的影响，同时，探讨了Cu-Cr合金粉末特性对原位氧化过程中氧元素扩散的影响机理。结果表明： 1．本实验条件下，Cr2O3／Cu复合材料的适宜制备工艺参数为：球磨机转速200转／分，球磨时间72小时，球料质量比20：1，采用双向压制方式压制，压力为400～500MPa，烧结温度950℃，烧结时间2小时，升温速率为：400℃以下15～20℃／min，400℃以上8～10℃／min，400℃时保温20～30min； 2．压制方式对Cr2O3／Cu复合材料性能有重要影响：采用双向压制比采用单向压制方式获得材料的性能更为优越，在同样的制备条件下，双向压制所制得材料的硬度、电导率、致密度均较高； 3．在实验温度范围850—1015℃内，所制得材料的电导率、致密度均随烧结温度的升高而升高，材料的硬度在950℃以前随烧结温度的升高而升高，950℃以后随烧结温度的升高而降低：在实验时间段1-3h内，所制得材料的硬度、电导率、致密度均在2h时达到极大值； 4．采用热挤压作为Cr2O3／Cu复合材料的后续加工手段，可以显著提高材料的性能：经过热挤压加工，Cr2O3／Cu复合材料的硬度达到127HB，电导率达到87.2％IACS，抗拉强度达到317MPa，拉伸断口分析表明Cr2O3／Cu复合材料断裂属于韧性断裂； 5．粉末特性对原位合成反应中氧扩散速度有着显著的影响：在相同的球磨时间下，随着Cr在Cu中固溶度的增大，氧的扩散速度主要受Cr元素脱溶速度的制约，固溶度越大Cr元素脱溶速度就越慢，则氧元素扩散速度减慢。