预制体浸渗法苎麻纤维遗态Al2O3-Cu制备工艺对性能的影响
2019-02-13李笑然王俊勃胡新煜姜凤阳王蒙
李笑然,王俊勃,胡新煜,姜凤阳,王蒙
(1.西安工程大学 材料工程学院,陕西 西安 710048;2.西北工业大学 材料科学学院,陕西 西安 710072)
Al2O3-Cu复合材料力学性能和物理性能优良,具有Al2O3高强、高硬、抗氧化的能力和Cu优秀的导电能力,既能承受较大载荷,又能防止Cu基体塑性变形和氧化失效,是机械、电力、医学等高新技术领域研究最为广泛的弥散强化Cu基复合材料[1-4]。此外,用Cu代替Ag制备的Al2O3-Cu复合材料具有良好的导电性能,节省避免了贵金属Ag的使用消耗,作为能源领域节Ag制造的新型结构功能材料,具有广泛的应用前景[5-7]。生物模板法制备遗态结构材料是利用了模板来源广泛、环境友好的特点[8-9],制备出具有原生模板天然有序的仿生结构材料[10-12]。
本研究采用生物模板法制备苎麻纤维织物遗态结构Al2O3陶瓷预制体[13],通过氧化浸渍和还原烧结使Cu和该预制体发生浸渗反应,制得预制体浸渗法苎麻纤维织物遗态结构Al2O3-Cu复合材料,分析氧化浸渍次数、还原烧结温度对复合材料物理性能、显微组织和断裂特征的影响,并进行拉伸试验研究。
1 实验部分
1.1 材料与仪器
苎麻布,选购自湖南逐鹿苎麻有限公司;三氯化铝、铝粉、铜粉均为分析纯;蒸馏水。
101-2电热鼓风干燥箱;ZT-60-23Y真空双向加压烧结炉;AL104电子分析天平;XRD-7000型X射线衍射仪;JSM-6700F型扫描电子显微镜;SANS5105型微机控制电子万能试验机。
1.2 实验方法
将100 mm×20 mm×3 mm的苎麻纤维织物骨架结构在室温下浸渍12 h,用浓度0.9 mol/L的聚合氯化铝溶液60 ℃干燥24 h,制得织物骨架/聚合氯化铝前驱体。1 200 ℃烧结6 h,随炉冷却,制得生物模板法苎麻纤维织物遗态结构Al2O3陶瓷预制体。……
