Ti-,3-SiC-,2-彌散強化銅基復(fù)合材料的制備和性能研究.pdf

1、本文用Cu粉和Ti3SiC2粉，結(jié)合熱壓燒結(jié)的工藝方法，成功地制備了Ti3SiC2彌散強化銅基復(fù)合材料——Cu/Ti3SiC2。文章通過在改變增強相Ti3SiC2的含量，分別為5vol﹪，10vol﹪，15vol﹪，20vol﹪，25vol﹪和30vol﹪，來制備不同的復(fù)合材料，通過性能分析得到最佳的強化相含量為15vol﹪。另外通過比較在不同燒結(jié)工藝下制備的試樣，得出最佳燒結(jié)工藝為900℃，壓力30MPa，保溫2h。對性能的測試結(jié)果表

2、明，隨著Ti3SiC2含量的增加，材料的相對密度降低，在燒結(jié)保溫時間上也是隨著保溫時間的延長，晶粒在長成之后的繼續(xù)不規(guī)則長大，造成致密程度降低。Cu/Ti3SiC2復(fù)合材料的電阻率也是隨著Ti3SiC2顆粒的增多和保溫時間的延長而逐漸降低。通過對試樣在不同溫度熱處理后的硬度測試，只有Ti3SiC2含量為5vol﹪的Cu/Ti3SiC2復(fù)合材料的軟化溫度低于900℃。通過對比，得出Cu/Ti3SiC2與Cu/石墨復(fù)合材料的摩擦系數(shù)與之相當(dāng)

3、，但是在抗壓強度和硬度等力學(xué)性能方面要好一些。 通過對Ti3SiC2顆粒表面進行化學(xué)鍍銅處理，再與Cu粉混合制備出Cu/Ti3SiC2顆粒增強復(fù)合材料，通過與用未經(jīng)處理過的Ti3SiC2顆粒制備的Cu/Ti3SiC2復(fù)合材料進行對比。從材料的顯微結(jié)構(gòu)照片和斷口照片上可以看出，在Cu基體中加入鍍銅處理的Ti3SiC2顆粒，可以改善基體與增強相之間的潤濕性，使增強相均勻分布在基體材料中，形成均勻的顆粒增強復(fù)合材料。從而提高了Cu/T

4、i3SiC2復(fù)合材料的致密程度，材料致密度的提高也就表現(xiàn)在材料的導(dǎo)電率、硬度和力學(xué)性能等方面。含鍍銅Ti3SiC2的Cu/Ti3SiC2復(fù)合材料的相對密度的變化趨勢與含未鍍銅Ti3SiC2的Cu/Ti3SiC2復(fù)合材料相同，但是在相同的增強相含量下，前者的相對密度都有提高，而且在Ti3SiC2含量大于15vol﹪的時候，后者的降低速度明顯大于前者。在布氏硬度上，兩種復(fù)合材料都是在含20vol﹪Ti3SiC2的時候有一個最大值，分別為10