SiC顆粒表面金屬化工藝及其對銅基復(fù)合材料性能影響的研究
發(fā)布時間：2021-04-15 15:45
SiC顆粒增強(qiáng)銅基復(fù)合材料改善了銅合金的強(qiáng)度、摩擦磨損性能以及高溫抗蠕變性能,滿足在高強(qiáng)度、高硬度壞境中的應(yīng)用需要,因而具有廣闊的應(yīng)用前景。本課題主要圍繞以SiC顆粒作為增強(qiáng)相,粉末冶金法制備銅基復(fù)合材料的加工過程,主要探究SiC顆粒表面金屬化工藝、基體粉的機(jī)械球磨制備工藝,以及放電等離子體燒結(jié)（SPS）工藝等。討論了SiC顆粒表面化學(xué)鍍鎳和銅的工藝及微觀組織、機(jī)械球磨銅粉的微觀形貌與球磨工藝的關(guān)系、以及粉體及燒結(jié)工藝對SPS制備塊體復(fù)合材料的致密度、相組織、硬度等影響。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步討論了SPS燒結(jié)制備SiC顆粒表面金屬化處理前后對銅基復(fù)合材料物理和力學(xué)性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,可通過化學(xué)鍍的方法使SiC顆粒表面金屬化,當(dāng)化學(xué)鍍液中[Ni2+]濃度為0.25mol/L、[NH4+]濃度為0.6 mol/L、[Ni2+]/[H2PO2-]濃度之比為0.4、檸檬酸濃度為0.1 mol/L、乳酸為1 mL/L、硫脲為1mg/L以及pH...
【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：69 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
SPS系統(tǒng)簡圖
SPS模具圖
合器、防彈背心的高耐磨性的部位、高溫/高壓半導(dǎo)體電子器件、電子器件陶瓷、石材、鑄鐵加工某些非鐵金屬、硬質(zhì)合金、鈦合金、高速鋼刀具和有著廣闊的應(yīng)用。在真空環(huán)境下，Cu 與 SiC 在 1100℃下的潤濕角為 140o，為解決 SiC 顆粒面潤濕性以及界面易生成脆性產(chǎn)物等問題，需要對 SiC 顆粒表面進(jìn)行改性其表面進(jìn)行金屬化處理。國內(nèi)外研究較多的是 SiC 顆粒表面修飾金屬包含鈷、鋁、鐵等，其中鎳、銅居多。SiC 顆粒表面金屬化按原理可以分為表表面化學(xué)方法兩大類，按工藝過程又可以分為：化學(xué)鍍、電鍍、溶膠-凝膠法等。學(xué)鍍法鍍[42-44]是指在無外加電流的情況下，利用金屬鹽和還原劑在同一溶液中進(jìn)化-還原反應(yīng)，在增強(qiáng)相表面沉積出金屬鍍層的技術(shù)。由于化學(xué)鍍不需要電也將其成為“無電鍍”（Electroless Plating）。在化學(xué)鍍前需要對增強(qiáng)相進(jìn)行包括表面清潔處理、粗化、活化敏華處理，再在相應(yīng)的鍍液中進(jìn)行施鍍，流程圖如圖 1-3 所示。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]SPS技術(shù)在粉末冶金材料中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 劉春榮,劉勝林,張唯瑋,董佑邦,楊晶晶. 粉末冶金工業(yè). 2017(06)
[2]混雜增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 李忠文,金慧玲,李士勝,歐陽求保,張荻. 中國材料進(jìn)展. 2016(09)
[3]面向未來應(yīng)用的金屬基復(fù)合材料[J]. 肖伯律,劉振宇,張星星,馬宗義. 中國材料進(jìn)展. 2016(09)
[4]高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金制備方法的研究熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢[J]. 卓海鷗,唐建成,葉楠. 熱加工工藝. 2016(03)
[5]SiC及Cu-SiC顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的制備及性能[J]. 耿桂宏,李涌泉,劉利盟,張旭進(jìn). 特種鑄造及有色合金. 2015(12)
[6]顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料強(qiáng)化機(jī)制的研究現(xiàn)狀評述[J]. 華波,朱和國. 材料科學(xué)與工程學(xué)報. 2015(01)
[7]金屬基復(fù)合材料概述[J]. 王燕,朱曉林,朱宇宏,姚強(qiáng). 中國標(biāo)準(zhǔn)化. 2013(05)
[8]pH值對碳化硅粉體表面鍍鎳的影響[J]. 姚懷,朱廣林. 表面技術(shù). 2013(02)
[9]銅基復(fù)合材料的研究新進(jìn)展[J]. 韓昌松,郭鐵明,南雪麗,惠枝,張定倉. 材料導(dǎo)報. 2012(19)
[10]化學(xué)鍍法制備銅包覆SiC顆粒的研究[J]. 趙丹,宋紅章,孫洪巍,胡行,楊德林. 表面技術(shù). 2012(03)
博士論文
[1]銅基減摩耐磨復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 冉旭.吉林大學(xué) 2005
[2](SiC)p表面修飾、表征及應(yīng)用的研究[D]. 宿輝.哈爾濱工程大學(xué) 2005
碩士論文
[1]SiC顆粒增強(qiáng)鎂基/鋁基復(fù)合材料的制備[D]. 李倩.吉林大學(xué) 2013
[2]SiC（Cu）/Al金屬陶瓷復(fù)合材料的研究[D]. 王海龍.鄭州大學(xué) 2004
本文編號：3139621
【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：69 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
SPS系統(tǒng)簡圖
SPS模具圖
合器、防彈背心的高耐磨性的部位、高溫/高壓半導(dǎo)體電子器件、電子器件陶瓷、石材、鑄鐵加工某些非鐵金屬、硬質(zhì)合金、鈦合金、高速鋼刀具和有著廣闊的應(yīng)用。在真空環(huán)境下，Cu 與 SiC 在 1100℃下的潤濕角為 140o，為解決 SiC 顆粒面潤濕性以及界面易生成脆性產(chǎn)物等問題，需要對 SiC 顆粒表面進(jìn)行改性其表面進(jìn)行金屬化處理。國內(nèi)外研究較多的是 SiC 顆粒表面修飾金屬包含鈷、鋁、鐵等，其中鎳、銅居多。SiC 顆粒表面金屬化按原理可以分為表表面化學(xué)方法兩大類，按工藝過程又可以分為：化學(xué)鍍、電鍍、溶膠-凝膠法等。學(xué)鍍法鍍[42-44]是指在無外加電流的情況下，利用金屬鹽和還原劑在同一溶液中進(jìn)化-還原反應(yīng)，在增強(qiáng)相表面沉積出金屬鍍層的技術(shù)。由于化學(xué)鍍不需要電也將其成為“無電鍍”（Electroless Plating）。在化學(xué)鍍前需要對增強(qiáng)相進(jìn)行包括表面清潔處理、粗化、活化敏華處理，再在相應(yīng)的鍍液中進(jìn)行施鍍，流程圖如圖 1-3 所示。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]SPS技術(shù)在粉末冶金材料中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 劉春榮,劉勝林,張唯瑋,董佑邦,楊晶晶. 粉末冶金工業(yè). 2017(06)
[2]混雜增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 李忠文,金慧玲,李士勝,歐陽求保,張荻. 中國材料進(jìn)展. 2016(09)
[3]面向未來應(yīng)用的金屬基復(fù)合材料[J]. 肖伯律,劉振宇,張星星,馬宗義. 中國材料進(jìn)展. 2016(09)
[4]高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金制備方法的研究熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢[J]. 卓海鷗,唐建成,葉楠. 熱加工工藝. 2016(03)
[5]SiC及Cu-SiC顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的制備及性能[J]. 耿桂宏,李涌泉,劉利盟,張旭進(jìn). 特種鑄造及有色合金. 2015(12)
[6]顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料強(qiáng)化機(jī)制的研究現(xiàn)狀評述[J]. 華波,朱和國. 材料科學(xué)與工程學(xué)報. 2015(01)
[7]金屬基復(fù)合材料概述[J]. 王燕,朱曉林,朱宇宏,姚強(qiáng). 中國標(biāo)準(zhǔn)化. 2013(05)
[8]pH值對碳化硅粉體表面鍍鎳的影響[J]. 姚懷,朱廣林. 表面技術(shù). 2013(02)
[9]銅基復(fù)合材料的研究新進(jìn)展[J]. 韓昌松,郭鐵明,南雪麗,惠枝,張定倉. 材料導(dǎo)報. 2012(19)
[10]化學(xué)鍍法制備銅包覆SiC顆粒的研究[J]. 趙丹,宋紅章,孫洪巍,胡行,楊德林. 表面技術(shù). 2012(03)
博士論文
[1]銅基減摩耐磨復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 冉旭.吉林大學(xué) 2005
[2](SiC)p表面修飾、表征及應(yīng)用的研究[D]. 宿輝.哈爾濱工程大學(xué) 2005
碩士論文
[1]SiC顆粒增強(qiáng)鎂基/鋁基復(fù)合材料的制備[D]. 李倩.吉林大學(xué) 2013
[2]SiC（Cu）/Al金屬陶瓷復(fù)合材料的研究[D]. 王海龍.鄭州大學(xué) 2004
本文編號：3139621
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