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《西安理工大学》 2002年
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新型真空内氧化工艺制备Cu-Al_2O_3复合材料及其组织与性能的研究

徐磊  
【摘要】: Cu-A1_2O_3复合材料具有高的强度和高导电性及优良的抗电弧性能,广泛应用于电子封装材料、电极和电接触材料。本文采用机械合金化法制备了不同铝含量的亚稳态的Cu-Al合金粉末,采用新型真空内氧化工艺制备了不同成分的高强度高导电Cu-Al2O3复合材料。研究了Cu-Al系合金粉末发生内氧化所需的条件,根据理论分析制定出相应的工艺参数;分析研究了各种影响Cu-Al2O3复合材料组织与性能的因素;测试了本课题制备的Cu-Al2O3复合材料的室温性能,热稳定性能;优选了适合Cu-Al2O3复合材料的电导模型。研究结果表明: 1.当Cu-Al混合粉末球磨时间大于96h时,Cu的(111)面的点阵常数变为0.3653nm,Al的衍射峰已完全消失。通过分析可知,经过96h的球磨,Al原子已经完全吲溶于Cu的晶格中。 2.在本文实验条件下Cu-Al合金发生内氧化的气氛条件为:氧分压应控制在8.64×10-28pa≤PO2≤10-2pa,没有严格的要求。本文采用的两种内氧化工艺,即氮气保护下的内氧化和新型真空内氧化工艺,都可以满足Cu-Al合金发生内氧化的气氛条件。 3.在新型真空内氧化过程中,铜基体内生成了均匀弥散分布的G-Al2O3粒子,其平均尺寸和颗粒间距分别为120nm和400nm。 4.在实验误差允许的范同内Cu-Al2O3复合材料电导率的优选模型一与实验值吻合很好。一般情况下,优选模型一即可用来计算Cu-Al2O3复合材料的电导率。 中 文 摘 要 5.本文制备的材料经高温退火后的硬度明显降低温度点为973K,大大超过 了纯铜(冷加工态)的423K,而且热稳定性能较好。随着AIZO。含量的提高,复 合材料的硬度越高,高温退火后的硬度明显降低温度点也越高。 6.本文制备的CU-*1。Q复合材料的室温硬度与美国S*M 公司生产的 GlidCOp系列同类产品接近,电导率超过或接近。以牌号为CO-1.ZAI。O。Wt%的复 合材料为例,Glidcop系列产品电导率和室温硬度分别为 46.4m八 Q·mm勺和 143HB,本文制备的复合材料的电导率和硬度分别为 47.3m八 Q·mm勺和 127HB。
【学位授予单位】:西安理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TB331

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【引证文献】
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【同被引文献】
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