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11期：技术‖ 弥散强化铜基复合材料的研究进展
来源: | 作者:pmo0cbdb2 | 发布时间: 2018-06-20 | 4787 次浏览 | 分享到:
弥散强化铜基复合材料的研究进展
 
摘要：综述了高强高导弥散强化铜基复合材料的制备工艺，尤其是对氧化铝弥散铜的制备工艺、性能做了详细地介绍，并对弥散强化铜基复合材料研究状况及应用前景做相应探讨。
关键词：弥散强化、氧化铝、铜基复合材料

前言
　　早在1973年，美国就开发出了弥散强化铜基复合材料，弥散强化铜最先主要应用于军工航天领域，现已广泛应用于电工、电子、汽车、家电及容器制造等领域。20世纪80年代，我国许多高校和科研院所也相继开始了弥散强化铜材料的研究，并取得了较好地进展[1,2]。
　　颗粒增强铜基复合材料， 具有高温强度高、 稳定性好、 高导电导热性的优异性能。 对Al2O3、 BeO、 ZrO2、Cr2O3、TiO2等作为弥散相的弥散强化铜基复合材料的研究表明，以A12O3为增强体的Al2O3/Cu复合材料的强度和导电性的综合性能最佳[3]。


1 、弥散强化铜基复合材料及其制备
　　以Al2O3、BeO、ZrO2、Cr2O3、TiO2等作为弥散相的铜基复合材料中，细小坚硬的氧化铝粒子均匀弥散分布在铜基体上，阻碍了位错的运动，大大提高了基体的室温与高温强度，而导电导热性与纯铜接近，并且有良好的抗高温软化、抗电弧侵蚀和抗磨损能力，是一种具有广泛应用前景的新型铜基复合材料。制备弥散强化铜基复合材料的技术有粉末冶金、反应喷射沉积法、复合电沉积法、真空混合铸造法和表面催渗等[4~8]。


1.1粉末冶金法
         (1)机械混合法，它是把一定比例的Cu粉与Al2O3、BeO、ZrO2、Cr2O3、TiO2等增强颗粒粉末混合均匀，压制成型后再烧结成烧结体预制件。这种传统方法工艺成熟，但制品性能，尤其是强度和导电率偏低。这与A12O3粉末的粒径在微米级，弥散强化效果较低有关。
        (2)共沉淀法，此法主要用于制备氧化铝弥散铜。用硝酸铜及硫酸铝，配制成含有一定体积分数的氧化铝当量值的水溶液，在20℃下搅拌并添加一定摩尔浓度的氨水溶液，经沉淀过滤后再用冷水洗涤沉积物，随后在110℃下烘干，并引燃成氧化物，最后进行选择性还原处理。此法制得的氧化铝弥散铜基复合粉末受还原工艺和原料纯度的影响，烧结制品性能较低。
         (3)内氧化法，内氧化法目前主要用于制备Al2O3弥散强化铜。内氧化方法可以获得纳米级、均匀分布的氧化铝颗粒，是制备高性能氧化铝弥散强化铜基复合材料的首选方法。内氧化法的工艺路线为：熔炼Cu-Al合金，用高压氮气雾化熔体，制得CuAl粉末；将制得的粉末与内氧化剂(细小的氧化铜粉末)混和后；加热到高温， 在全部固溶的Al都被氧化后， 在氢或分解氨气氛中将粉末加热， 以还原粉末中过量的氧化铜，最终制得Al2O3弥散强化铜粉。
  • 除气块

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