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《昆明理工大学》 2002年
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碳化物弥散强化铜基复合材料的研究

张修庆  
【摘要】: 自蔓延高温合成(SHS)和机械合金化(MA)是两种制备材料的新技术,它们在材料领域有广泛的应用。球磨过程中自蔓延现象的发现,促使了反应球磨技术(RBM)的产生,利用反应球磨技术和机械合金化技术可以制备高强度的铜基复合材料。 本课题以单质Ti、Zr、C和Cu粉末为原料,用反应球磨技术制备了TiC、ZrC和Cu-50%TiC原料粉末,将制备的原料粉末和Cu粉用球磨混合,制备出Cu-TiC、Cu-ZrC和Cu-(TiC+ZrC)复合粉末,然后设计不同的压制工艺和烧结工艺进行压制、烧结和热挤压,最终获得高强度的弥散强化铜基复合材料。合成TiC和Cu-50%TiC的反应机理为SHS反应球磨合成,合成ZrC的反应机理为无明显放热的反应球磨合成。在制备铜基复合材料的工艺过程中,对材料进行密度、电导率等物理性能和抗拉强度、布氏硬度、延伸率等力学性能的测试,进行金相分析和EMPA分析,研究了粉末合成工艺、压制压强、烧结温度等对材料物理、力学性能的影响,探索了材料密度、布氏硬度、电导率、抗拉强度、延伸率等之间的关系。研究表明,ZrC、TiC在铜基体中形成弥散强化,阻碍位错移动,提高材料的强度;用原位合成的Cu-50%TiC粉末做原料制备的铜基复合材料具有相对优良的综合性能;提高压制压强,在800℃烧结可得到较高的致密度,而材料致密度的提高会提高材料的各项性能。当材料的致密度达到93.35%时,其布氏硬度为HB135,电导率为58.62%IACS;经热挤压后,材料的致密度可达到97.45%,其抗拉强度为521.70MPa,在课题研究范围内表现出了较好的性能。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TB331

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