高能球磨法制备纳米钨铜复合材料研究

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1、西华大学硕士学位论文高能球磨法制备纳米钨铜复合材料研究材料学专业研究生王正云指导教师栾道成教授摘要W-Cu复合材料是由商熔点、高硬度的钨和高导电、导热率的铜所构成的假合金。因其具有良好的耐电弧侵蚀性、抗熔焊性和高强度、高硬度等优点，目前被广泛地用作电触头材料，电阻焊、电火花加工和等离子电极材料，电热合金和高密度合金，特殊用途的车工材料(如火箭喷嘴、飞机喉衬)，以及计算机中央处理系统、大规模集成电路的引线框架，固态微波管等电子器件的热沉基片。随着科学技术的发展，实际应用对W-Cu复合材料性能的要求越来越高。钨与铜的互不相溶性决定了w二cu复合材料制备的特殊性。由

2、纳米w-cu复合粉末制备的W-Cu复合材料具有非常高的致密度(可达到近乎全致密)和高的导热、导电性能，具有用传统常规方法制备的w．cu复合材料所无法比拟的优点。本论文以W-15叭Cu复合材料的制备为例，用具有良好工业化前景的高能球磨法制备出了纳米W-Cu复合粉体，然后采用该粉体用热压一液相方式烧结出了高性能的超细晶粒纳米w．cII块体复合材料。本论文较为详细地研究了用高能球磨法制备的纳米W-Cu复合粉体，并对所制备的纳米W-Cu复合粉末的形貌、相结构等进行了表征。重点研究了球磨时间、球磨介质等工艺因素对W．Cu复合粉的影响。试验通过扫描电镜观察到纳米w．Cll

3、复合粉体中钨、铜颗粒呈均匀弥散分布，钨颗粒有部分团聚，铜颗粒的平均粒度减小至o．3um；通过x射线衍射发现部分铜固溶于钨中形成钨西华大学硕士学位论文(铜)固溶体，用计算得知复合粉中钨和铜的平均晶粒尺寸分别减小至39．7rim和31．5rim。同时，本论文详细地研究了纳米W-Cu复合材料的制各工艺与合金致密度之间的关系。重点讨论了球磨时间，烧结温度，烧结压力，保温时间，润滑剂，杂质等工艺因素对纳米W-Cu块体复合材料致密度的影响，并简单分析了其影响的机理。传统的W-Cu复合粉体采用“混合粉体一冷压制坯一液相烧结”很难得到高密度的W-Cu复合材料，本论文成功地采用

4、“机械球磨复合粉一冷压制坯—热压烧结”将纳米W-Cu复合粉体烧结成超细晶粒W-Cu复合材料。在最佳工艺参数条件下制备得到了接近全致密的纳米W-Cu复合材料，其致密度高达16．2739／an3，其钨晶粒平均尺寸在lure左右。本研究为实现高性能纳米W-Cu复合材料的产业化和工业应用提供了一定的试验基础和依据。关键词：纳米材料，W-Cu复合材料，高能球磨，粉末冶金Ⅱ西华大学硕士学位论文ResearchofPreparingW·CuNanocompositebyHigh·energyBallMillingMaterialSciera?cPostgraduate：WA

5、NGZheng-yunsupervisoELUANDao-chengAbstractTheW-Cucompositeisakindofpseudo-alloy,whichcomposedbytungstencomponentcontributesthehighmeltingpointandhighhardnessandcoppercomponentcontributesthehighelectricandthermalconductivity．Becauseofitsresistanceagainstelectricageerosionandfusionwel

6、dinganditshighdegreeofhardnessandintensity,itiswide

7、yusedwithelectriccontactingmaterial,electricresistancewelding,electricsparkmanufacture,plasmaelectricpolematedal'electrothermalalloyandhighdensityalloy,speciallathe-handmaterial(suchasairspoutinrocket，throat-substrateinplane)，centr

8、alprocessingsystemincomputer,leadingwireframeinlargeSCalecompoundintegration,solid-statedmicrowavetube,etc．Withtherapiddevelopmentofscience,allkindsofapplicationsinrealityrequirehigherandhigherperformanceOncopper-tungstencomposite．eeA?ausetungstenandcopperdonotdissolveeachother,thep

9、reparationmethodsof