Al2O3弥散增强Cu基高导电率复合材料的制备及性能研究

采用高能球磨结合放电等离子烧结的方法制备0.5%、1.0%和2.0%的Al_2O_3弥散增强Cu基复合材料。研究Al_2O_3在Cu基体中的分布状态,以及对复合材料强度、硬度、导电性能和摩擦系数的影响。结果表明:弥散分布于晶界处的Al_2O_3颗粒导致复合材料的硬度和抗拉强度都提高,而伸长率、电导率降低和摩擦系数降低。1.0%Al_2O_3/Cu复合材料的相对密度达到98.22%、电导率为48.38 MS/m,硬度102.7 HV,抗拉强度264.97 MPa,摩擦系数0.28。

Al_2O_3含量对碳纳米管增强Cu基复合材料性能的影响

利用机械合金化法（MA）、磁力搅拌法（MS）、放电等离子烧结工艺（SPS）制备材料样品,研究了Al2O3含量对碳纳米管（CNTs）增强Cu基复合材料性能的影响。结果表明,加入Al2O3与碳纳米管增强相后的Cu基复合材料与纯Cu相比,磨损率降低了70.9%-85.7%,维氏硬度提高了11.6%-24.5%。当添加1.0%CNTs和1.6%Al2O3（质量分数）时所制备的复合材料的综合性能最优：相对密度为97.5%,维氏硬度为75.2 HV,热导率为272.45 W/（m·K）,电导率为4.39×10^7Ω^-1·m^-1。

Al_2O_3颗粒增强不锈钢基表面复合材料腐蚀性能的研究

针对湿法磷酸工况 ,设计了不锈钢基体的化学成分 ;在Al2 O3颗粒表面 ,通过化学气相沉积Ni涂层 ,解决了颗粒与基体的润湿性问题 ;采用负压铸渗工艺制备了氧化铝 不锈钢基表面复合材料 ,并研究了该复合材料在此工况下的静态耐蚀性能 ,发现其耐蚀性能超过了高铬钢 .

Al_2O_3颗粒增强铝基复合材料激光加热辅助切削的切削特性

利用 YAG激光对 Al2 O3颗粒增强铝基复合材料加热 ,进行车削试验 ,通过对切削过程中的三向切削力、刀具磨损、切削表面参与应力及表面组织成分的分析 ,利用组织错配理论建立了颗粒增强金属基复合材料切削的物理模型 ,阐述了颗粒增强型铝基复合材料激光加热辅助切削的内部作用机理 ,利用物理模型解释了复合材料激光加热辅助切削过程中切削力下降、刀具磨损降低。

原位自生Al_2O_3颗粒增强Al基复合材料的研究

本研究是在A l基材料中加入了Cu2O颗粒,原位反应生成A l2O3颗粒,从而增强A l基材料。研究采用粉末冶金的方法,先冷压成型,再热压,在温度680℃压力1MPa时保温10分钟,成功制备了A l2O3/A l基复合材料。研究了Cu2O含量对该复合材料的密度、硬度、抗弯强度等性能的影响,结果表明:A l-8N i-3Cu-2Cu2O复合材料的综合性能最好,硬度达到78.66HRF,抗弯强度达到254.35MPa。利用扫描电镜观察复合材料的表面形貌(SEM图像),并对试样成分进行分析(BSE图像),发现试样的成分分布比较均匀。通过XRD图谱和热力学分析表明:经热压后,该复合材料新生成物相主要为A l2O3。

Al_2O_3P/Cu基复合材料与Nb钎焊研究

采用 Ag-20Cu-5Ti 对 Al2O3P/Cu 基复合材料与 Nb 的钎焊性进行了初步探讨。研究表明,通过在钎料中加入活性元素 Ti,可以减少和消除钎缝中的 Al_2O_3P颗粒,避免 Al_2O_3P颗粒在钎缝中的聚集,实现离子共价键 Al_2O_3P 向类金属键 TiO 转化,从而提高钎缝基体与颗粒相之间的匹配性。

Al_2O_3/Cu基复合材料与Nb的钎焊

采用Ag-20Cu-5Ti对Al2O3/Cu基复合材料与Nb的钎焊性进行了初步探讨。研究表明,通过在钎料中加入活性元素Ti,可以减少和消除钎缝中的Al2O3颗粒,避免Al2O3颗粒在钎缝中的聚集,实现离子共价键Al2O3向类金属键TiO转化,从而提高钎缝基体与颗粒相之间的匹配性。

掺杂纳米Al_2O_3的石墨/Cu基复合材料性能研究

利用均相沉淀法制备了含石墨粉的纳米Al2O3,采用模压成型法制备了含有纳米Al2O3的铜质石墨复合材料,并研究了此复合材料的性能与纳米Al2O3质量分数的关系.根据实验结果分析了实验现象的原因,并由此得出:当纳米Al2O3的质量分数为4％时,其铜质石墨复合材料性能最佳.

Al_2O_3连续增强铝基复合材料的干摩擦磨损特性

通过摩擦磨损试验对比研究了含质量分数18%SiC颗粒和不含SiC颗粒的Al2O3连续增强铝基复合材料与NAO(无石棉有机材料)配副的干滑动摩擦磨损行为。结果表明:复合材料在较低的滑动速度(0.628m·s-1)下,最大启动摩擦因数随正压力的增大而降低;在较高的滑动速度(2.512m·s-1)下,最大启动摩擦因数随正压力的增大呈先减小后增大的趋势;正压力一定时,最大启动摩擦因数随滑动速度的增大先减小后增大;含SiC的Al2O3连续增强铝基复合材料比不含SiC的Al2O3连续增强铝基复合材料具有更高的摩擦因数和更好的耐磨性。

SPS烧结原位制备Al2O3-TiC增强Cu基复合材料的组织与性能

用SPS热压烧结技术制备原位自生的Al2O3-TiC增强铜基复合材料。利用光学显微镜（OM）,X射线衍射仪（XRD）,扫描电镜（SEM）分析（Al-TiO2-C）含量、烧结温度对复合材料组织和性能的影响。结果表明：随着（Al-TiO2-C）添加量的增加,复合材料的晶粒尺寸逐渐减小,电导率下降明显,硬度增加明显;而随着烧结温度的提高,复合材料的晶粒尺寸逐渐减小,电导率升高,强度先增加后减小;当（Al-TiO2-C）的含量为8%,烧结温度为980℃时,复合材料的组织与性能最优。

搅拌摩擦加工制备纳米RE／Al2O3增强铝基复合材料

铝基复合材料因其优异的物理性能及机械性能已得到广泛应用.文中通过在2219-O铝合金内部添加不同比例的RE/Al_2O_3纳米粉末,利用搅拌摩擦加工技术,制备铝基复合材料.并对搅拌区进行金相、拉伸、硬度、SEM,EDS和XRD等试验.结果表明,搅拌区金属在搅拌头强烈的搅拌摩擦作用下发生显著的塑性变形和连续动态再结晶,形成细小的等轴晶粒,并具有明显的洋葱环组织.复合材料的抗拉强度为母材的163%、屈服强度为母材的195%,同时硬度也明显增加.但是不同稀土比例对金属基复合材料的组织形貌和力学性能影响不大.大块复合材料制备过程粉末添加及隧道型缺陷的控制是关键.

Al_2O_(3p)弥散强化Cu复合材料研究进展

对Al2O3p/Cu复合材料的强化机制及制备工艺进行了综述,并对采用内氧化法制备的Al2O3p/Cu复合材料高温性能及其影响因素进行了分析,最后指出该制备方法所存在的问题.

内氧化法制备Al_2O_3/Cu复合材料

Al2O3/Cu复合材料不仅具有和纯铜一样优良的导电、导热性能,而且由于弥散强化的作用使其拥有高的硬度和强度,特别是优越的高温强度,从而使其成为越来越重要的工程材料之一。论述了Al2O3/Cu复合材料的强化机理及Cu-Al合金的内氧化机理,重点阐述丁内氧化过程中Al2O3颗粒的形核、长大和粗化,并采用内氧化法制备了性能优越的Al2O3/Cu复合材料。

机械合金化结合内氧化法制备Al_2O_3/Cu复合材料

Al2O3/Cu复合材料具有高的强度和高的导电性及优良的抗电弧性能,广泛应用于电子封装材料、电极和电触头材料。采用机械合金化制备亚稳态的Cu-Al-Cu2O合金粉末,经压制成型后,采用新型内氧化工艺进行烧结处理,得到高强度高导电的Cu/Al2O3复合材料。结果表明:机械球磨96h,Al原子已完全固溶于Cu的晶格中。经1183K内氧化处理4h试样组织均匀致密,Al2O3颗粒弥散分布在铜基体上,其硬度高,电导率高。

内氧化法制备Cu-Al_2O_3复合材料的组织性能

采用Cu—Al合金薄板，使用包埋法内氧化法，制备Cu—Al2O3复合材料，并对其微观组织和性能进行了分析。研究结果表明：随内氧化时间的增加，内氧化层深逐渐增加，但时间延长增幅较小；固溶在铜基体中的Al内氧化时以γ-Al2O3的形式析出，Al2O3颗粒的粒径为20～50nm；Cu-Al的合金薄板内氧化后表面硬度显著提高，Al含量（质量分数）为0．5％时，可达158HV；从表面到心部显微硬度逐渐降低。

Al_2O_3含量对碳纳米管增强Cu基复合材料性能的影响研究

使用相关的磁力搅拌方法 (MS)、机械合金化法(MA)及放电等离子烧结工艺(SPS)等备用材料模本,并对相应的碳纳米(CNTs)提高Cu基复合样品性质的影响进行有效探讨。经试验结果得出,将Cu基复合素材和单纯的Cu进行对比,相关的磨损程度下降至70.9%-85.7%,而相应的维氏硬度则增强到11.6%-24.5%。当加入1.6%Al_2O_3和1.0%CNTs时所配置出来的素材综合作用最强。

拉拔压下量对车用Al2O3/Cu复合材料组织和硬度的影响

通过TEM和微观组织观察等技术,研究Cu基Al2O3增强复合材料在不同拉拔压下量下拔变形过程的显微组织和硬度的演变规律。研究结果表明：铜基体中弥散分布着含量众多的纳米级球形Al2O3颗粒,其尺寸在30~50nm之间;随着拉拔压下量的增加,晶粒中位错缠结,均匀度提高;与拉拔方向一致的晶粒尺寸明显被拉长,复合材料晶粒长宽比呈现出明显增大的变化规律。复合材料硬度随拉拔压下量增大而上升;在拉拔压下量低于80%时,硬度表现出抛物线形的变化规律;在压下量达到90%以上时,试样硬度的上升幅度明显增加;压下量为95%时硬度达到最大199 HV。

原位合成Al_2O_3颗粒增强铜基表面复合材料及其性能研究

采用原位反应与铸造相结合的方法制备了Al2O3/Cu局部增强复合材料。研究了铜粉的量,预制块成型压力以及反应温度对复合材料的组织和性能的影响。结果表明,该复合材料性能较好,硬度较纯铜提高了一倍,相对耐磨性提高了3-4倍,导电率与纯铜相当。

外氧化法制备Al_2O_3/Cu复合材料的组织与性能

在不添加外氧化剂Cu2O的条件下,通过外氧化法生成氧化剂Cu2O,真空条件下进行Al2O3内氧化与烧结、热挤压和冷拉拔制备了Al2O3颗粒弥散强化的铜基复合材料,对其微观组织和硬度、导电率进行了分析测试。结果表明:外氧化法制备的Al2O3/Cu复合材料,随着Al2O3含量的增加,材料的硬度增加,而导电率减小;进行热挤压变形后,Al2O3/Cu复合材料的硬度随变形量的增加而增加,而导电率降低;制备的冷拉拔变形率为24.8%的1.04wt.%Al2O3/Cu复合材料硬度为69.2 HRB,导电率为73.6%IACS。

纳米结构Al_2O_3/Cu复合材料的研究现状

指出了Al_2O_3/Cu弥散强化复合材料制备过程中需要注意的问题:颗粒尺寸、界面和工艺;综述了制备Al_2O_3/Cu复合材料的传统方法 ,介绍了搅拌铸造法、机械合金化法、内氧化法和共沉淀法的工艺过程和工艺特点;对改进的制备方法,如反应球磨、化学镀、添加合金元素和稀土元素做出论述。最后指出今后Al_2O_3/Cu复合材料需关注的问题和研究方向。