Diamond-Cu基復(fù)合材料的組織及性能研究.pdf

1、銅及銅合金作為一種重要的金屬結(jié)構(gòu)材料和功能材料，其在機(jī)械工業(yè)、電子領(lǐng)域、航空航天等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但是隨著技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)材料的性能的要求越來(lái)越高，銅及銅合金已經(jīng)不能滿(mǎn)足技術(shù)的發(fā)展對(duì)材料性能的要求。銅基復(fù)合材料不僅具有銅及銅合金的高導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性，而且還彌補(bǔ)了銅的強(qiáng)度低、耐磨性和高溫性能差，被廣泛的應(yīng)用于電子封裝、電刷、電接觸原件及電阻焊電極等領(lǐng)域。金剛石在目前自然界中已知物質(zhì)中具有最高的硬度，且具有高耐磨性，低熱膨脹系數(shù)等優(yōu)異性能。將金剛

2、石添加到銅及銅合金中，能夠制備出具有優(yōu)異的綜合性能的銅基復(fù)合材料。
　　本文通過(guò)SPS法制備出微米金剛石（MD）/Cu基復(fù)合材料和納米金剛石（ND）/Cu基復(fù)合材料。研究了金剛石含量對(duì)復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度、導(dǎo)熱率、硬度和耐磨等性能的影響，通過(guò)掃描電鏡對(duì)金剛石顆粒的分布、界面的結(jié)合、斷口形貌和磨損形貌進(jìn)行了觀察和利用能譜儀對(duì)磨屑等進(jìn)行元素分析。結(jié)果表明：
　　（1）隨著MD含量的增加，復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度先增后減。當(dāng)MD含量為1wt

3、％時(shí)，復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度最高為221.35MPa。當(dāng)MD含量為2wt%時(shí)，復(fù)合材料的熱導(dǎo)率最高為333W/（m·K）。MD的加入能夠明顯提高復(fù)合材料的硬度，最高為117.436HV，相比純銅提高了85.6%。
　?。?）隨著ND含量的增加，復(fù)合材料的熱導(dǎo)率、抗拉強(qiáng)度都降低。硬度先增后減，最高只有77.384HV。納米金剛石主要分布在晶界處，銅基體呈網(wǎng)狀分布，基體被嚴(yán)重割裂。
　?。?）MD的加入能夠明顯改善復(fù)合材料的耐磨性能