烧结工艺对颗粒增强铜基复合材料密度及组织的影响.pdf

——铸造复合材料——特种铸造及有色合金 2004年年会专刊 烧结工艺对颗粒增强铜基复合材料密度及组织的影响 摘 步提高复合材料的密度及性能。金相组织观察表明，A1203颗粒分布均匀，与基体的界面结合良好。 关键词：’冷压烧结A1203／Cu复合材料密度颗粒分布 中图分类号：TB333文献标识码：A 微细A1203颗粒增强的铜基复合材料是一种具有广 2结果与分析 泛应用前景的高强度高电导率的结构及功能材料[卜引。 目前Ah03／Cu复合材料在国外已成功应用于微波炉结 2．1制备工艺对复合材料密度的影响 构材料、点焊电极材料、电接触材料和IC引线框架材 实践表明，挤压压力、烧结温度和烧结时间是影响 料；在转换开关、代银触头、连铸结晶器、氧枪喷头、集成 电路等方面也有应用。美、日等国在这方面作了大量研 的制备工艺，得到如下结果。 究[5|。 (1)烧结气氛对制品的烧结收缩有很大影响。在 近年来，我国对A120，／Cu复合材料进行了一些研 压制坯体时，为降低脱模压力，减少粉末和型壁间的摩 究14。]。内氧化法是目前制备A1203／Cu复合材料的常 擦力，改善压坯的密度分布，采用油作润滑脱模剂，结果 用方法，其关键工艺是供氧的方式，即如何使Cu—m转 发现烧结后，样品几乎没有什么收缩。当不用油作脱模 化为Cu—A12氓，因此反应中所需的氧含量难以控制，生 剂时，压坯烧结后，样品收缩很显著；或者改进工艺，将 产成本较高，且工艺繁杂，影响因素较多，材料质量不好 加过润滑油的压坯在焙烘前，增加一段保温时间，以充 控制17]。本研究采用粉末冶金法，利用价格较低的 分去除挥发的油烟，则制品同样有显著收缩。表1是增 A1203颗粒及电解铜粉作原料来制备A1203／Cu复合材 料。并对其颗粒分布和界面进行了观察与分析。 况。 表1脱模油烟对压坯烧结收缩率的影响 1试验方法 样品种类 收缩率 不加油(1。) 16．00％ 制备A120，／Cu复合材料的基体原材料是300目的 加油但无除烟时间(2”) 2．54％ 电解铜粉，增强物为a—A1203颗粒，其粒径有2舯，7肿， 加油后有除烟时间(3”) 15．31％ 10脚3种类型。 注：1”和3 5％。 制备工艺采用冷压二次烧结法，具体工艺流程如 虽然压坯试样的A1203体积含量不是完全相同，但 下：粉末预处理．配料．机械混粉一初压制坯．焙烘．初烧．复 含量显然不是影响收缩的主要原因。理论上讲，A1203 压．复烧。 体积含量少的压坯其成品复合材料密度