原位ZrO2/Cu复合材料的成型工艺及其组织与性能研究

被引量 : 0次 | 上传用户:pickbaobei
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文选用具有高硬度、耐磨性好且热膨胀系数较低的ZrO2颗粒作为增强相,采用内氧化和热压烧结、粉末热挤压相结合的方法制备了ZrO2/Cu复合材料,并研究了冷变形对其组织及性能的影响。首先以高纯电解铜及铜锆中间合金为原料,采用非真空熔炼和高压水雾化法制备Cu-0.6%Zr(质量分数)合金粉末,经粒径分选后进行低温内氧化、N2+5%H2(体积分数)混合气体还原,得到Cu-ZrO2复合粉末;然后采用放电等离子烧结(SparkPlasmaSintering,简称SPS)和粉末包套热挤压两种工艺制备了ZrO2颗粒增强铜基复合材料,探讨了不同制备工艺下的各种参数对ZrO2/Cu复合材料组织和性能的影响,优化了制备工艺参数;此外还研究了ZrO2/Cu复合材料的高温抗软化性以及冷变形对其组织和性能的影响。首先,通过水雾化法制备铜锆合金粉末,锆含量为0.6%,该合金粉末在230℃氧化1h、250℃还原1h后得到Cu-ZrO2复合粉末。通过XRD衍射图谱,分析了Cu-ZrO2复合粉末的物相组成,结果表明该复合粉末主要由α-Cu基体组成;但复合粉末中Cu的晶格常数为0.36167nm,比纯Cu(0.36150nm)的晶格常数略大,说明复合粉末中存在Zr的固溶相。其次,以Cu-ZrO2复合粉末为原料,通过放电等离子烧结的方法制备出ZrO2/Cu复合材料。SPS烧结法制备ZrO2颗粒增强铜基复合材料的最佳工艺参数为:烧结温度900℃、烧结时间2h、烧结压力30MPa;以Cu-ZrO2复合粉末为原料,在挤压温度900℃,挤压速度300mm/min时,采用粉末包套热挤压法以不同的挤压比制备了ZrO2/Cu复合材料。挤压比越大,ZrO2/Cu复合材料的综合性能越好。相对于放电等离子烧结(SPS),采用粉末包套热挤压法可以制备出综合性能更好的ZrO2/Cu复合材料。最后,研究了冷变形对ZrO2/Cu复合材料性能的影响。Φ32mm的铜棒材拉拔变形43.75%后,其硬度从83.94HV增加到116.75HV,增幅为39%,导电率达到80.86%IACS;对拉拔变形后的铜棒材进行了抗高温软化性能研究,结果表明其抗高温软化温度超过了800℃,远远大于纯铜的软化温度(150℃)。通过SEM及XRD表征分析可知,挤压态复合材料中增强相为ZrO2,增强相尺寸小于1μm,其在基体中呈弥散分布。本文通过内氧化法结合粉末热挤压法制备的ZrO2/Cu复合材料具有较好的综合性能。本实验的研究结果可为新型铜基复合材料的研究和开发提供理论依据和数据支持。
其他文献
<正>日前,博世新一代电子稳定程序ESP~升级型——第九代ESP~升级型正式投产。该版本在提供防侧滑功能之余,能够将多种安全和辅助功能集成于车辆中,其高精度控制可以使主
<正>2014年7月25日,全球领先的动力管理公司伊顿和陕西法士特齿轮有限责任公司签订合资公司协议,将合作开发不断成长的中国商用车离合器市场。合资公司将致力于商用车离合器
<正> "对重大违法案件实施监督,并不代行审判权、检察权,不直接处理案件,不干预司法程序的正常进行。"8月24日上午,全国人大内务司法委员会主任委员侯宗宾关于对审判、检察工
由于我国市场经济的不断发展,会计学的重要地位在不断上升。财务报表作为会计的重要语言和公司真实状况的反映,其重要性的地位愈来愈重要。与此同时,对于财务报表的错误的风
环境问题作为一个全球化问题,已经成为了人们无法逃避的问题。环境问题日益严重,越来越多的人意识到了保护环境对和谐社会的影响。从2012年开始我国开始实施《环境空气质量标准
地铁独具的交通可达性极大的带动了站点周边商业的发展,增加了沿线的土地价值,地铁站域地下商业空间开发在我国渐成发展趋势,应进行科学全面的理论研究与总结,合理发展。首先,本文
股权结构安排作为公司治理机制的一个重要组成部分,近年来一直是学术界关注的热点,合理的股权结构,可以强化公司内外部治理,对公司绩效的提高有重要作用。股权结构的不同,造成了公
亘古亘今,生命始于水,几乎所有人类文明都是从河畔兴起。可以说,河流孕育了人类社会和城市文明。古往今来,人们对于水有着与生俱来的依赖于偏爱,故素有“依山傍水,择畔而居”,“仁者
氧化锡(SnO2)为N型半导体结构,是一种性能优良的气敏材料。二氧化锡薄膜具有很多优良的性能,如导电率、透明度比较高以及化学性能比较稳定等。二氧化锡薄膜传感器可以用来检测环
我国加入WTO,对我国的成人高等教育带来深刻影响,成人高等教育挑战与机遇并存。我们应积极推进成人高等教育的现代化进程;增加对成人高等教育的投入;更新成人高等教育观念;注