铜基复合材料制备工艺的研究进展
2021-10-28雷沙沙刘洪军
机械工程材料 2021年10期
雷沙沙,刘洪军,2
(兰州理工大学1.材料科学与工程学院,2.省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州 730050)
0 引 言
铜基复合材料是以铜或铜合金为基体,通过加入一种或多种增强相制备而成的一种复合材料,其增强相包括氧化物、碳化物、氮化物等陶瓷相,以及石墨烯和碳纳米管等新型增强相[1]。铜基复合材料具有较高的强度和良好的导电导热性、耐磨耐蚀性、高温稳定性等性能,广泛应用于航天航空、电子电气、石油化工、交通冶金等领域[2]。例如,集成电路中的引线框架、点焊电极、触头等材料需满足软化温度不低于800 K、电导率不低于5.2 S·m-1、抗拉强度不低于600 MPa,且在高频接触工作条件下能长期使用的要求,传统的铜和铜合金材料难以满足这些要求,而WC增强铜基复合材料因具备耐高温、耐电弧烧蚀、强度高等特性,能够很好地满足这些要求[3]。铜基粉末冶金复合材料因导热性好、耐磨耐热及高温稳定性好而大量用于制造承受较高温度的制动与传动零部件,如飞机、载重汽车、重型工程机械车的刹车片[4]。
高新科技领域对高性能材料的需求快速增长,铜基复合材料的制备工艺也在不断进步,综合性能不断提高,应用领域不断拓展。王英敏等[5]发明了一种Y2O3弥散强化铜合金的制备方法,制备的铜基复合材料的抗拉强度大于550 MPa,导电率超过90%IACS,软化温度高于900 ℃,综合性能良好。LI等[6]使用粉末冶金方法制备得到Cu-Al2O3复合材料,其抗拉强度、断后伸长率、导电率分别达522 MPa,8.2%和90%IACS。……
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