Cu-Al合金薄板內氧化微觀組織分析.pdf

1、Cu-Al2O3復合材料是一種具有優(yōu)良的導電能力、導熱能力、高溫抗軟化能力和加工延展性等優(yōu)良性能的氧化物顆粒增強銅基復合材料。Cu-Al2O3復合材料的常用制備方法是內氧化法。內氧化法有粉末內氧化法和薄板內氧化法兩種，人們在 Cu-Al合金采用粉末內氧化法制備的 Cu-Al2O3復合材料的析出相 Al2O3顆粒晶體類型及分布等方面有較多研究，而在Cu-Al合金采用薄板內氧化法制備的 Cu-Al2O3復合材料的析出相 Al2O3顆粒是否有

2、多種晶體類型、在薄板不同深度的分布情況以及薄板復合材料重熔后Al2O3顆粒晶體類型方面研究較少。
　　本文以 Cu-Al合金為原料采用薄板內氧化法制備 Cu-Al2O3復合材料，并采用萃取富集法提取表面經(jīng)過不同程度酸洗腐蝕后除去了不同厚度的 Cu-Al2O3薄板復合材料的析出物。對Cu-Al合金以不同Al含量相同內氧化時間和相同Al含量不同內氧化時間為條件制備的 Cu-Al2O3薄板復合材料進行微觀組織、內氧化層深度和不同深度處硬

3、度進行觀察和測量，并對萃取富集法提取的不同內氧化層深度處的析出物進行成分分析和晶體類型分析。分析了 Al含量和內氧化時間對以 Cu-Al合金為原料采用薄板內氧化法制備的 Cu-Al2O3薄板復合材料的微觀組織、內氧化層深度和不同內氧化層深度處硬度的影響，研究了萃取富集法提取表面經(jīng)過不同程度酸洗腐蝕后除去了不同厚度的 Cu-Al2O3薄板復合材料析出物的晶體類型、薄板不同內氧化層深處 Al2O3顆粒的粒徑和粒距以及 Al2O3顆粒與Cu基

4、體的界面關系。結果表明：以 Cu-Al合金為原料采用薄板內氧化法制備的Cu-Al2O3薄板復合材料內氧化層表層晶粒粒徑比內部晶粒粒徑小。在相同的 Al含量的情況下，隨著內氧化時間的延長，薄板表層晶粒變化不大，而內部晶粒變化較大變得粗大，內氧化層深度變深，且內氧化層深度的增加速率減緩；在相同的內氧化時間的情況下，隨著 Al含量的增加，Cu-Al2O3復合材料薄板表層晶粒粒徑變得更加細小，內氧化層深度變淺。薄板表面硬度明顯比內部高，沿氧化層

5、深方向，從表面到內部硬度降低，在未氧化區(qū)，薄板硬度差別不大。薄板內氧化層Cu基體中彌散分布有大量、粒徑為納米級的γ-Al2O3相，并含有α-Al2O3和θ-Al2O3相；薄板內氧化層表層的Al2O3顆粒粒徑約為6~30 nm，顆粒之間的粒距約為10~20 nm；Cu-Al2O3薄板復合材料沿內氧化層深方向從表層到內部，Al2O3顆粒粒徑減小，顆粒之間的粒距變大，α-Al2O3和θ-Al2O3相減少。γ-Al2O3相在薄板內氧化層表層跟C