β-鋰霞石-銅復(fù)合材料顯微組織和熱物理性能研究.pdf

1、本文利用真空熱壓燒結(jié)工藝成功制備了不同體積分?jǐn)?shù)β-鋰霞石為增強(qiáng)體的銅基復(fù)合材料,并對燒結(jié)態(tài)的復(fù)合材料我們進(jìn)行了退火處理和熱擠壓處理。利用X射線衍射(XRD)、金相顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)等方法對β-鋰霞石/銅復(fù)合材料進(jìn)行了物相、表面形貌、斷口形貌和界面特征分析;利用熱膨脹分析和熱傳導(dǎo)測量設(shè)備對β-鋰霞石/銅復(fù)合材料的燒結(jié)態(tài)、退火態(tài)和熱擠壓態(tài)分別進(jìn)行了熱物理性能測試和分析。采用真空熱壓燒結(jié)法成功制

2、備了β-鋰霞石分布均勻的銅基復(fù)合材料。新發(fā)現(xiàn)在真空退火的過程中β-鋰霞石發(fā)生了分解消失。β-鋰霞石顆粒在復(fù)合材料中在大范圍內(nèi)分布均勻,但是微觀分布有團(tuán)聚現(xiàn)象。隨著β-鋰霞石體積分?jǐn)?shù)的增加,團(tuán)聚現(xiàn)象更加明顯。復(fù)合材料中β-鋰霞石與銅的界面結(jié)合能力很差;β-鋰霞石與銅的界面清晰,沒有發(fā)生界面反應(yīng)。復(fù)合材料的致密性隨著β-鋰霞石體積分?jǐn)?shù)的增加而降低,當(dāng)體積分?jǐn)?shù)達(dá)到50％時(shí),復(fù)合材料的致密性只有89%。隨著β-鋰霞石體積分?jǐn)?shù)的增加,復(fù)合材料的線

3、平均熱膨脹系數(shù)降低。復(fù)合材料的熱錯(cuò)配應(yīng)力對熱膨脹系數(shù)有很大的關(guān)系。在升溫過程中,當(dāng)增強(qiáng)體壓應(yīng)力松弛和拉應(yīng)力產(chǎn)生時(shí),復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)小于按混合法則計(jì)算的結(jié)果,當(dāng)增強(qiáng)體中拉應(yīng)力松弛時(shí),復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)大于按混合法則計(jì)算的結(jié)果。退火處理和熱擠壓可以降低β-鋰霞石/銅復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)。這主要是因?yàn)橥嘶鹛幚砀纳屏藦?fù)合材料中熱殘余應(yīng)力分布狀態(tài)和使復(fù)合材料的界面結(jié)合更加良好。熱導(dǎo)率隨著β-鋰霞石顆粒體積分?jǐn)?shù)的增加而減小;熱擠壓可以提高復(fù)合