陶瓷颗粒化学镀铜及陶瓷颗粒石墨铜基复合材料组织和性能研究

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1、陶瓷颗粒化学镀铜及陶瓷颗粒／石墨一铜基复合材料组织和性能研究摘要本文探讨了在导电陶瓷二硼化钛和钛碳化硅的颗粒表面进行化学镀铜的基本原理和基本工艺方法，通过严格的镀前预处理工艺的优化设计以增加活化点，对传统镀液配方的调整以降低镀速，就可直接进行化学镀铜，并且获得的铜镀层质量良好。研究了温度、PH值、甲醛初始浓度和装载量对镀铜效果的影响。发现随着温度的上升镀铜所需要的时间逐渐减少；PH值升高有利于反应时间缩短；随甲醛初始浓度增加孕育期缩短．通过光学显微镜和扫描电子显微镜观察了镀层质量，发现当温度在62～65℃，跗值12．5左右，甲醛

2、初始浓度13ml／L，装载量为3g，L时，能够用较短的时间获得光滑致密的镀铜层。从而增强了其和铜基体之间的界面结合力，为TiB2和Ti3SiC2在复合材料领域之中的应用打下了一定的基础．用粉末冶金的方法制备了石墨．铜基复合材料、导电陶瓷颗粒，石墨-铜基复合材料和镀铜导电陶瓷颗粒，石墨．铜基复合材料。在五类铜基复合材料密度相近的情况下，研究导电陶瓷含量对其电阻率、硬度和抗弯性能的影响．随着导电陶瓷颗粒含量的增加，铜基复合材料的硬度和抗弯强度均逐渐的增加，电阻率逐渐减小；对比相同成分的导电陶瓷／石墨．铜基复合材料和镀铜导电陶瓷／石墨

3、．铜基复合材料，前者的硬度和抗弯强度比后者低，导电性比后者差。最后研究了这五类复合材料的机械磨损和电磨损性能，发现五类复合材料的电磨损量均大于机械磨损量；对比石墨一铜基复合材料、导电陶瓷颗粒／石墨一铜基复合材料和镀铜导电陶瓷颗粒／石墨一铜基复合材料的机械磨损量、电磨损量和电压降，石墨一铜基复合材料的最高，陶瓷颗粒／石墨一铜基复合材料次之，镀铜陶瓷颗粒／石墨一铜基复合材料的最低。关键词。电刷；铜基复合材料；陶瓷颗粒；化学镀：敏化；活化；静态和动态性能ElectrolessCopperPlatingonCeramicParticle

4、sandMicrostructureandPropertyofCeramicParticlesIC-CuCompositesAbstractInthispaper,thefundamentalprinciplesandbasictechniquesaboutcoppercoatingonthesurfaceofTiB2andTi3SiC2ceramicparticlesbyelectrolessplatingwerediscussed．Byoptimizingthepretreatmentprocessbeforeelectro

5、lessplatinginordertoaddactivatedsites，andtheadjustmentofthetraditionalcompositionofcopperelectrolessplatingbathcandecelerateelectrolessplating．Theeffectoftemperature，PHvalue，initialconcentrationofCH20andloadingcapacityonthetimeofcopperplatingandcoppercoatingqualitywe

6、restudied．Itwasfoundthatunderthetemperatureofreaction，thetimeofcopperplatingdroppedoffwiththeincreaseoftemperatureandwhenPHvaluerose，thetimeofreactionalsoreduced．TheobservationofOpticalMicroscopeandSEMimagesindicatedthatwhentemperaturewas60-65℃，PHvaluewasabout12．5，in

7、itialconcentrationofCH20was13ml／landloadingcapacitywas3g／L．ThesurfaceofTiB2andTi3SiC2weresuccessfullycoatedwithcontinuouscopperlayer，sothattheinterfacialstrengthbetweenTiB2andTi3SiC2andcoppermatrixcouldbeincreased．Bypowdermetallurgytechnology，graphite-Cumatrixcomposi

8、te，TiB2andTi3SiC2ceramicparticlesandTiB2andTi3SiC2ceramicparticleswithcoppercoatingreinforcinggraphite·Cumatrixcompositewerefabrica