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铜基复合材料的原位合成工艺(3)

时间:2017-06-10 09:43来源:毕业论文
(2) 接触反应法 接触反应法(CRContact Reaction Process)是一种在SHS法、XD法的基础上开发的一种制备铜基复合材料的新工艺。其工艺流程是先将多种元素粉末或混


(2) 接触反应法
接触反应法(CR——Contact Reaction Process)是一种在SHS法、XD法的基础上开发的一种制备铜基复合材料的新工艺。其工艺流程是先将多种元素粉末或混合粉末机械混合球磨,然后冷压成型,混合粉末在成型中反应,最后搅拌、浇注成型。
有研究表明[14],将C、B2O3及Cu粉混合制成的预制块压入到铜合金液中,经原位反应生成了TiB2/Cu-Cr复合材料,其性能也优于非原位合成的铜基复合材。用这种方法制备出的TiC和TiB2颗粒增强铜基复合材料TiC颗粒的尺寸可达1~10µm,TiB2颗粒大小为3~5µm[15, 16],颗粒增强金属基复合材料颗粒可以拥有更好的强度和韧性[17]。目前研究的金属基复合材料已扩展到铁基、镍基和铝基等[18]。
接触反应原位合成铜基复合材料的工艺成本低、过程简单,增强相与基体结合好,界面性能优异。
1.1.3 液/液原位合成法
该法是将含两种反应元素的合金液同时注入保温反应池中,在高速搅拌装置的机械搅拌作用下组分充分接触发生化学反应并析出稳定的增强相,再通过铸造成型或快速喷射沉积获得所需的复合材料。利用这种方法可以制备出具有良好稳定性和导电性能的原位TiB2/Cu复合材料,并应用于电力元件的制造上[19]。
液/液原位合成铜基复合材料具有制造成本也较低,其过程中无需制备粉末,弥散相是在金属基体内通过化学反应生成的,增强相容易浸润基体金属,界面结合较好。
1.1.4 液/气原位合成法
液/气原位合成法包括VLS法、Lanxide法。
(1)    VLS法
VLS技术是将含碳、氮等气体通入高温金属熔体中,气体与熔体中的增强相元素(如Ti)发生快速化学反应,生成热力学稳定的弥散增相TiC、TiN[20]。研究发现,以铜为基体制得的颗粒增强铜基复合材料增强颗粒TiC的大小、分布和数量取决于CH4的分解、C与Ti的反应时间和温度[21]。 源¥自%六:维;论-文'网=www.lwfree.cn
(2)  Lanxide法
Lanxide法也叫DIMOXTM法(Directed Oxidation of Molten Metals)。该方法是在O2氛围中,将熔融金属向增强相中渗透,与O2发生反应,形成二维互联或部分二维互联的网状基体,生成均匀分布的增强相粒子。
Lanxide技术的优点是除氧气外的各种气氛例如氮气、真空条件下都可以生成出尺寸精确性高的产品,不会因致密化而收缩或变形。缺点是润湿性差,基体和增强相系统会发生界面反应生成脆性相,致使界面性能较差。
1.2 铜基复合材料的研究现状和展望 铜基复合材料的原位合成工艺(3):http://www.lwfree.cn/cailiao/20170610/8922.html
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