机械合金化制备cutiblt2gt复合材料的工艺及性能研究

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1、机械合金化制备Cu—TiB。复合材料的工艺及性能研究摘要铜和铜合金是传统的高导电、导热材料，被广泛应用于电予、电器等工业部门，但是由于强度和耐热性不足，铜及铜合金的应用受到很大限制。如何克服导电率和强度不能兼顾的缺点，是铜基复合材料研究的重要课题。颥粒增强铜基复合材料，特别是陶瓷颗粒增强铜基复合材料在解决此问题上展现了良好的前景。由于TiB2颗粒具有强度、硬度高，耐磨性好，热膨胀系数较低，导电导熟性能优良等特性，是一种理想的复合材料增强体。机械合金化(MechanicalAlloy)是指将金属或合金粉末在高能球磨机中

2、通过粉末颗粒与磨球之间长时间激烈的冲击、碰撞，使粉末颗粒反复产生冷焊、断裂，促进粉末申的原子扩散，从而获得合金化粉末的一种粉末制备工艺。本文采用机械合金化方法，先球蘑制各Cu．TiB2复合粉寒，然后通过压制烧结方法制备Cu．TiB2复合材料。研究了不同球磨时间、不同压制工艺、不同的烧结工艺对Cu．TiB2复合材料性能的影响，以及不同TiB2含量的Cu—TiB2复合材料的组织和性能，探寻机械合金化制备Cu．TiB2复合材料的合理工艺。结果表明：1)混合粉末粒径随球瘩时阀的延长褥交小，XRD衍射峰强度降低。球磨初期，粉末

3、粒径下降很快，球磨时间超过60h后，粉末粒径下降速度变得平缓，最终趋于一个稳定值。2)采用机械合金化制备的Cu．TiB2复合材料，具有很高的强度、硬度以及较低的电阻率。随着TiB2含量升高，材料的强度、硬度升高，电阻率降低。3)复合粉末球磨工艺、成型和烧结工艺对Cu．TiB2复合材料的组织和性能有重要影响。合理的制备工艺是：球磨时闻60h，压制压力400MPa，烧结温度900℃，保温时间2．5h。关键词：复合材料；TiB2机械合金化；球磨；成型；烧结4StudyonthePreparationTechnologyan

4、dPropertiesofMechanicalAlloyingCu-TiB2CompositesAbstraetCopperandcopperalloyisthetraditionalhighelectricalandthermalconductivitymaterials，whichiswidelyusedinelectronics&electronicsapplianceindustrialsector，buttheapplicationofcopperandcopperalloyisrestrictedforl

5、akeofstrengthandheatresistance。Howtoovercometheshortcomingthattheconductivityandstrengthcannotbebestofbothworldsisanimportantissueinthecoppercompositesmaterialresearch．TheParticle—reinforcedcoppermatrixcomposites，inparticulartheceramicparticle—reinforcedcopperm

6、atrixshowsagoodprospectstoresolvethisissue．TiB2isagoodreinforcementforcompositesmaterialbecauseofhavingalotofexcellentcharacteristicssuchashighhardness，highstrength，andgoodresistancetoabrasion，lowcoefficientofthermalexpansion，goodelectricalconductivity，andgoodh

7、eatconductivity。Mechanicalalloying(MA)isasolid—statepowderprocessingtechniqueinvolvingrepeatedcoldwelding，fracturing，andreweldingofpowderparticlesinahigh-energyballmill．Inthispaper,byusingthemechanicalalloyingmethod，producesCu—ZiB2compositepowder，andthenusingth

8、epressingandsinteringtoprepareCu—TiB2composites．Theimpactsofballmilltechnology,pressingtechnologyandsinteringtechnologytotheeffectofCu-TiB2compositeswerediscussed．Theresults