鋼因具有優(yōu)良的導(dǎo)電性被廣泛用于電力電子等領(lǐng)域,然而銅的強(qiáng)度低,高溫性能差。隨著工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展,對(duì)銅材的強(qiáng)度提出了更高的要求。納米Al2O3由于具有高熔點(diǎn)、高彈性模最,高硬度等優(yōu)是常用的顆粒增強(qiáng)相。Al203增強(qiáng)銅基復(fù)合材料(Copper matrix composites,CMCs)因具備高強(qiáng)高導(dǎo)等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用在電阻焊電極、電子-封裝科和框架材料等領(lǐng)域。然而由于納米Al2O3尺寸小，比表而積大,具有較高的比表而能,容易發(fā)生團(tuán)聚,且與銅基體不潤濕,這些問題的解決是決定Al2O3發(fā)揮優(yōu)異性能,以及高強(qiáng)高導(dǎo)AI2O3增強(qiáng)CMCs廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵所在。本文利用溶膠凝膠法(Sol-Gel)制備Al(OH)3溶膠,在溶膠中加入Cu粉混合,經(jīng)干燥后得到AI(OH)3凝膠包覆Cu復(fù)合粉體,通過放電等離子燒結(jié)(Spark plasma sintering，SPS)使得凝膠在銅粉表面原位分解生成納米Al2O3,在銅基體中均勻分散。通過對(duì)制備出的Al2O3增強(qiáng)CMCs性能、相組成、微觀組織形貌、斷口特征等研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)Al2O3含哥為O.6wt.%時(shí)其硬度提高36.5%,抗拉強(qiáng)度提升16.1%,導(dǎo)電率為9...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 銅及銅合金
    1.2 金屬基復(fù)合材料
    1.3 銅基復(fù)合材料
    1.4 顆粒增強(qiáng)相的選擇
    1.5 納米Al₂O₃增強(qiáng)CMCs研究背景
    1.6 原位反應(yīng)制備納米Al₂O₃增強(qiáng)CMCs研究現(xiàn)狀
    1.7 研究目的及意義
    1.8 研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)方法及設(shè)備
    2.1 實(shí)驗(yàn)原材料及試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.2.1 復(fù)合材料制備設(shè)備
        2.2.2 材料分析測(cè)試設(shè)備及儀器
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)方案
        2.3.2 復(fù)合材料制備工藝
    2.4 性能測(cè)試方法
        2.4.1 密度測(cè)試
        2.4.2 電導(dǎo)率測(cè)試
        2.4.3 硬度測(cè)試
        2.4.4 拉伸實(shí)驗(yàn)
        2.4.5 相組成分析
        2.4.6 微觀組織分析
        2.4.7 熱分析法
3 納米Al₂O₃增強(qiáng)CMCs的制備與分析
    3.1 Al(OH)₃凝膠熱分析
    3.2 燒結(jié)參數(shù)的確定
    3.3 Al₂O₃增強(qiáng)CMCs的制備
    3.4 復(fù)合粉體顯微分析
    3.5 Cu/Al₂O₃復(fù)合材料的性能研究
        3.5.1 Cu/Al₂O₃復(fù)合材料密度
        3.5.2 Cu/Al₂O₃復(fù)合材料導(dǎo)電性
        3.5.3 Cu/Al₂O₃復(fù)合材料的相組成
        3.5.4 Cu/Al₂O₃復(fù)合材料的硬度
        3.5.5 Cu/Al₂O₃復(fù)合材料的拉伸性能
        3.5.6 Cu/Al₂O₃復(fù)合材料顯微組織及斷口分析
    3.6 本章小結(jié)
4 Al₂O₃-La₂O₃增強(qiáng)CMCs的制備與分析
    4.1 La(OH)₃-Al(OH)₃混合凝膠熱處理
    4.2 La₂O₃含量的影響
    4.3 Cu/0.45La₂O₃/Al₂O₃制備及性能分析
        4.3.1 Cu/0.45La₂O₃/Al₂O₃復(fù)合材料致密度研究
        4.3.2 Cu/0.45La₂O₃/Al₂O₃復(fù)合材料導(dǎo)電率研究
        4.3.3 Cu/0.45La₂O₃/Al₂O₃復(fù)合材料相組成分析
        4.3.4 Cu/0.45La₂O₃/Al₂O₃復(fù)合材料硬度研究
        4.3.5 Cu/0.45La₂O₃/Al₂O₃復(fù)合材料拉伸性能研究
        4.3.6 Cu/0.45La₂O₃/Al₂O₃復(fù)合材料顯微組織及斷口分析
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論
6 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在攻讀碩士學(xué)位期間的獲獎(jiǎng)



本文編號(hào)：3877725