WC弥散强化铜的制备及其性能研究

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1、中南大学硕士学位论文WC弥散强化铜的制备及其性能研究姓名：张立勇申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：王孟君20040601摘要弥散强化铜具有良好的导电性和高温性能等，广泛应用_丁-汽车、电子等行业。本文就新型弥散强化铜的开发作了研究。采用高能球磨技术制备了不同含量的wc／Cu复合粉末，利用sEM和xRD技术对球磨后粉末的形貌、粒度和物相成分等作了分析，据此确定最佳的球磨工艺。其次以此‘[艺为基础制备复合粉末，等静压成型，然后分别研究了不同烧结工艺对材料致密度、硬度、强度、延伸率和导电性等性能的影响，同时结合显微分析手段讨论了烧结工艺对材料显微结构的影响。结果表明，通过

2、高能球磨可获得分布均匀的复合粉末：随球磨时间延长，粉末粒径首先快速下降，而后趋于平缓，并且WC含量高的复合粉末细化进程较含量低的快；在本文条件下认为球磨24h为佳；整个球磨过程未发生相变，球磨使得粉末发生晶格畸变，球磨时间越长畸变越大。烧结动力主要是粉末表面能和粉末变形积累的晶格畸变能：烧结主要受第二相含量、烧结温度和保温时间等因素影响，第二相含量越低，烧结温度越高，保温时间越长则烧结越充分：Cu，4％Wc的最佳烧结工岂为1000℃／2．5h；wc含量高的材料中有较多孔隙和偏聚。相同压力下第二相含量越高，压坯密度越小；烧结可少量地提高致密度；材料的性能取决于烧结状况和微观组织等

3、，烧结越充分，致密度越高，组织越均匀，则性能越好：第二相、孔隙度和固溶杂质均会损害材料的导电性，但第二相含量和孔隙度的影响较杂质影响小得多；综合比较材料的组织和性能，Cu一4％wc在l000℃下烧结2．5h的性能较好：高温变形后材料未发生明显的再结晶。关键词：弥散强化铜，WC，高能球磨，烧结，性能ABSTRACTDlsperslonstrengthenedcopper(DSC)iswidelyusedinautomobileandelectronicindustrybecauseofitsexceIlentconductivitvandhlgh—temperatlJreprop

4、erty．PresentworkisanattempttodevelopanewkindofDSC．‘WC／CucompositepowderswithdjftferencWCcontentmⅢedforadifferenttimewereexaminedwithSEMandXRDtechniqueto6ndouttheoptimummillingtimeintermsofmorph0109y，meanpowdersizeandphasecomposition．onthebasisoftheresult，compositepowderswerepreparedandcompac

5、tedbycoldisostaticpress(CIP)．CompactedsamplesweresinteredunderdifferentconditionstoinvestigatetheeffectofprocessingparameterSonmateriajsproperties(density’hardness，tensilestressandconductiVity)aftersintering．Asaf'esu】t，composjtepowderswithunifonnparticledistributionaJldr娟nedmicrostmcturecoul

6、dbepreparedbymeansofhi曲energymil】i119，andprolongedmi¨ingtimeresu】tedinsmaj】erpowdersize．powdercontainingmoreWCparticlesrefinedfasterthanthatwitha10wcontent．24h’millingseemedbetteroverall．Nophasetransformationoccun‘eddurin2milIing．Millingcausediatticestrainofcopperpowders．Drivingfbrcefbrsinte

7、ringwerepowdersurf．aceenergyandstoredenergVcausedbVdefbrmation．Sinterin2wasafkctedbvparticlescontent．sinteringtemperatureandpreservingtime．Generally’moreparticlescontent，highersinteringtenlperatureandlongertimeIedtoamorecompletesinteringandimproved