鍍膜碳纖維、碳化硅纖維與晶須增強(qiáng)鎢銅復(fù)合材料的制備與研究.pdf

1、鎢銅復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高硬度、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性好、熱膨脹系數(shù)小、抗腐蝕和抗氧化性好、焊接性和機(jī)械加工性好等一系列優(yōu)異的物理性能和使用性能,被廣泛用作大功率微電子設(shè)備中的電接觸材料和熱沉材料。
　　 本研究通過引入纖維與晶須增強(qiáng)、工藝參數(shù)的優(yōu)化等方面,探索關(guān)鍵的制備技術(shù)并生產(chǎn)出性能優(yōu)于傳統(tǒng)鎢銅材料的、符合更高要求的鎢銅復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)采用溶解度高的偏鎢酸銨和硝酸銅為前驅(qū)體,經(jīng)噴霧熱解-共還原法制備出超細(xì)W-20Cu復(fù)合粉末。將C纖維

2、(Cf)、SiC晶須(SiCw)、SiC纖維(SiCf)通過真空氣相沉積法鍍上一層鈦或氮化鈦。所制得的W-20Cu粉末經(jīng)行星式球磨機(jī)球磨后分別與適量經(jīng)鍍膜處理的Cf,.SiCf,、SiCw混合并超聲分散,在不同的工藝制度下通過熱壓燒結(jié)、放電等離子(SPS)燒結(jié)制得W-20Cu復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出:
　　 1)由噴霧熱解-共還原法制備超細(xì)W-20Cu復(fù)合粉末,經(jīng)熱壓燒結(jié)的摻雜0.6wt.％鍍鈦SiCw的W-20Cu復(fù)合材料的各項(xiàng)

3、性能分別達(dá)到了:抗彎強(qiáng)度1197Mpa,致密度99.1％,熱導(dǎo)率221 W·m-1·K-1。
　　 2)由噴霧熱解-共還原法制備超細(xì) W-20Cu復(fù)合粉末,經(jīng)SPS燒結(jié)的摻雜0.8wt.％鍍氮化鈦SiCf的W-20Cu復(fù)合材料的各項(xiàng)性能分別達(dá)到了:抗彎強(qiáng)度1200 Mpa,致密度98.5％,熱導(dǎo)率235 W·m-1·K-1。
　　 3)由噴霧熱解-共還原法制備超細(xì)W-20Cu.復(fù)合粉末,經(jīng)SPS燒結(jié)的摻雜1.0wt.％鍍

4、鈦Cf的W-20Cu復(fù)合材料的各項(xiàng)性能分別達(dá)到了:抗彎強(qiáng)度1061MPa,致密度98.5％,.熱導(dǎo)率244 W·m-1·K-1。
　　 4)相比W-20Cu合金,摻雜0.6wt.％鍍鈦SiCw的W-20Cu復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度、導(dǎo)熱性分別提高了49.6％和22.2％;摻雜0.8wt.％鍍氮化鈦SiCf的W-20Cu復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度、導(dǎo)熱性分別提高了50.0％和30.6％;摻雜1.0wt.％鍍鈦Cf的W-20Cu復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度