电铸复合制备sic颗粒增强铜基复合材料的研究

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1、上海交通大学硕士论文摘要(高新技术的发展对材料的性能提出了越来越高的要求，非连续增强金属基复合材料因其具有的高比强度、高比刚度、耐高温等优异性能已成为材料领域研究的热点。但传统的非连续增强金属基复合材料的制备方法存在操作温度高界面反应严重，颗粒分布不均匀，成本高，工艺复杂等问题，严重制约了非连续增强金属基复合材料的应用和发展。)、，c本研究采用一种全新的电铸复合工艺制备非连续增强金属基复合材料。与传统的制备jF连续增强金属基复合材料的制备工艺比较，电铸复合具有工艺简单、操作温度低界面无反应、金属铜相连续、增强粒子分布均匀、不需机械加工或加工余量小等一系列独特的优点，可以制备成本低

2、廉、性能优异的新型非连续增强金属基复合恤本研究在国内外首次运用电铸复合技术成功地制各了碳化硅颗粒增强铜基复合材料(7cIl／SiC。电铸复合材料)。该工艺是通过在电铸金属铜的镀液中添加导热性能好、热膨胀系数低的第二相SiC颗粒同金属铜共同沉积在基片上制备出Cu／SiC。复合材料的新工艺。本文重点研究了电铸复合工艺并对制各的电铸复合材料的表面形貌、热膨胀、导热、硬度和抗弯强度等进行了初步的研究，对电铸复合材料的微观生长过程进行了分析和探索。(研究内容及结果如下：根据电铸复合工艺的特点以及操作的可重复性，自行设计制备了一套制备非连续增强电铸复合材料的实验装置，可以方便地对搅拌方式和强

3、度进行调整控制；选用硫酸铜系列电铸液，通过添加SiC颗粒和其他添加剂，辅以搅拌等工艺措施，成功地制备了Cu／SiC。电铸复合材料；成功地筛选出了一种有效的复合添加剂，这种复合添加剂能使SiC颗粒均匀悬浮分散在镀液中，并能有效地促进SiC颗粒与铜的共沉积；在充分搅拌和合适的浓度条件下，小粒径的SiC颗粒比大粒径的SiC颗粒在电铸复合材料中有更大的含量；随着电流密度的增大，SiC颗粒的含量增加，而且不同粒径的颗粒含量峰值对应的电流密度有差异；电流密度的增加可以改善电铸复合材料的表面状况，但过大时会导致电铸复合材料表面质量下降；添加剂硫脲可以对电铸复合材料起整平作用，减少电铸复合材料表

4、面粗糙和毛刺；改善电铸复合材料的表面状况；随着SiC颗粒含量的增加，Cu／SiC。电铸复合材料的热膨胀系数减小，导热系数降低，硬度和抗弯强度提高；用电铸复合工艺制备的CIl／SiCp电铸复合材料往往具有较大的内应力，使x射线衍射峰宽化，同时内应力对热膨胀系数和导热系数也有很大上海交通大学硕士论文摘要影响：随着SiC颗粒含量的提高，抗弯强度增加，韧性降低，断口中韧窝减少，脆性断裂特征增加。研究表明电铸复合工艺是一种非连续增强金属基复合材料的有效方法。该工艺在技术和经济上可行，具有广阔应用前景0—一一一·关键词：复合镀电铸铜碳化硅复合材料f—II●，上海交通大学硕士论文摘要ABSTR

5、ACTDHetoincreasingrequirementformateriaIswithprogressoftechn0109Y,discontinuouslyreinforeedmemlmatrixcompositesownthef0110wingadvantages：highspeeificstrength,highspecificmodulus，highelevatedtemperatureproperty，sotheyhavebecometheresearchhotspot．However．therearemanyproblemsaboutthetraditionalp

6、rocessingtechniqHeofdiscontinuouslyreinforeedmetalmatrixcompositeforexamplesetiousinterfacereactionathighoperationaltemperature，asymmetricaldistributingofparticlesinmetalmatrix,complicatedtechniquesandhight30st．Thesoproblemssetiousrestrictappticationandprogressofdiscontinuouslyreinforcedmetal

7、matrix．Inthisthesis，anewsortofcompositeelectrotype(electroformij】Ig)technologYhasbeenpropoundedtofabricatediscontinuouslyreinforcedmetalmattix．Comparedwiththetraditionalprocessingtechnique，compositeelectrotypetechniqueownthef0110wingadvantage