机械合金化制备SiC、Mo颗粒增强铜基复合材料的研究

【摘要】：颗粒弥散增强铜基复合材料广泛用于电子、航天、航空等领域。为了改善纯铜的力学性能,同时保持它的导电性能,本文采用机械合金化及烧结工艺,分别制备了SiC_p/Cu和Mo/Cu复合材料,借助金相显微镜、扫描电镜、拉伸试验以及硬度测试等,研究了工艺对所制铜基复合材料组织、物理和力学性能的影响,主要结论如下: 1) 随碳化硅含量增加,SiC_p/Cu复合材料相对密度和相对电导率逐渐下降,抗拉强度和硬度逐渐升高;而随退火温度升高,抗拉强度和硬度下降,但相对电导率升高。所制SiC_p/Cu复合材料相对电导率最高仅为49%左右,效果不佳。 2) 当添加过程控制剂硬脂酸,球磨转速为150转/分,干磨与湿磨时,球磨时间分别为30h和10h时,超细Mo粉球磨工艺最优。 3) 随Mo含量增加,Mo/Cu复合材料的抗拉强度和硬度呈现先升后降趋势,而相对电导率与之相反,Mo/Cu复合材料可保持较高导电率和强度。 4) 与湿磨工艺所制钼粉相比,干磨工艺所制Mo粉的铜基复合材料的导电性能提高较大。 5) 在本实验条件下,Mo重量含量为5%时,强化效果较好,相对电导率为90.2%,抗拉强度为501.1MPa,维氏硬度为144.9,优于合金牌号为CA-151、FETEC-3S、EFTEC-6、KFC、KLF—2等系列铜合金引线框架材料的综合性能。 6) 给出了Mo/Cu复合材料的电导率相关的物理和数学模型,预测的电导率与实验值相比,误差在5%以内,模型精确可靠。