高能球磨法制備納米鎢銅復合材料的工藝、組織研究.pdf

1、W-Cu復合材料是由高熔點、高硬度的鎢和高導電、導熱率的銅所構成的假合金。因其具有良好的耐電弧侵蝕性、抗熔焊性和高強度、高硬度等優(yōu)點，目前被廣泛地用作電觸頭材料，電阻焊、電火花加工和等離子電極材料，電熱合金和高密度合金，特殊用途的軍工材料(如火箭噴嘴、飛機喉襯)，以及計算機中央處理系統(tǒng)、大規(guī)模集成電路的引線框架，固態(tài)微波管等電子器件的熱沉基片。 隨著科學技術的發(fā)展，實際應用對W-Cu復合材料性能的要求越來越高。鎢與銅的互不相溶性

2、決定了W-Cu復合材料制備的特殊性。由納米W-Cu復合粉末制備的納米W-Cu復合材料具有較高的致密度(可達到近乎全致密)和高的導熱、導電性能，具有用傳統(tǒng)常規(guī)方法制備的W-Cu復合材料所無法比擬的優(yōu)點。本論文以wjl5Cu復合材料的制備為例，用具有良好工業(yè)化前景的高能球磨法制備出了納米W-Cu復合粉體，然后將該粉體用無壓燒結方式制備出了高性能的超細晶粒納米W-Cu塊體復合材料。 本論文較為詳細地研究了高能球磨法制備納米W-Cu復合

3、粉體的方法，并對所制備的納米、肌Cu復合粉末的形貌、相結構等進行了表征。研究了球磨時間等工藝因數(shù)對W-Cu復合粉的影響。試驗通過掃描電鏡觀察到納米w.Cu復合粉體中鎢、銅顆粒呈均勻彌散分布，鎢顆粒有部分團聚，銅顆粒的平均粒度減小至0.3urn；通過X射線衍射測試，并通過Scherrer公式計算得知復合粉中鎢和銅的平均晶粒尺寸分別減小至39.7nm和31.5nm。同時，本論文詳細地研究了納米W-Cu復合材料的制備工藝與合金致密度之間的關系

4、。重點討論了球磨時間，燒結溫度，成型壓力，保溫時間，低溫升溫速度與低溫保溫時間等工藝因數(shù)對納米、恥Cu塊體復合材料致密度的影響，并簡單分析了其影響的機理。本論文成功地采用“機械球磨復合粉一冷壓制坯一無壓燒結”將納米W-Cu復合粉體燒結成超細晶粒W-Cu復合材料。在最佳工藝參數(shù)條件下制備得到了接近全致密的納米W-Cu復合材料，其致密度高達16.273g/cm，其鎢晶粒平均尺寸在1um左右。本研究為實現(xiàn)高性能納米W-Cu復合材料的產(chǎn)業(yè)化和工