金屬元素摻雜對氧化鋁彌散強化銅力學性能的影響研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、彌散強化銅(DSC)是一種廣泛應用于汽車和電子行業(yè)的高強高導銅合金材料。正確理解陶瓷和銅基體界面的界面化學和雜質偏聚對設計和制備高性能納米彌散相強化銅具有主要意義。本文首先利用第一性原理電子密度泛函方法計算了Cu/Al2O3界面的微觀結構和結合強度，計算表明，相比于Cu或Al2O3的強度，Cu(111)層間和Al2O3(0001)層間的脫粘功分別為2.4~2.5和3.6~4.6 J/m2。相比較，Cu/A2O3界面的結合強度很低，其界面

2、脫粘功為0.7~0.8 J/m2，只相當于Cu基體的三分之一，因此有可能成為彌散銅合金的主要裂紋來源。以此為基礎，在氬氣保護條件下使用高能球磨方法，本文系統(tǒng)地實驗研究了有可能在Al2O3/Cu基體界面形成雜質偏聚的Ag、Ni、Zr、Hf和Ti等合金摻雜元素對Cu-1.2wt％Al2O3彌散強化銅性能的影響。XRD結果表明高能球磨能有效地固溶Al2O3彌散相到銅基體中。球磨后的粉末樣品在700Mp壓力冷壓成型后分別在860℃，900℃，9

3、40℃和980℃中燒結2.5h，隨后又通過1200MPa冷壓來提高其密度并測試樣品的硬度。
　　結果表明，一定量的Ag元素摻雜能顯著地提高樣品的維氏硬度，Ni和Hf元素摻雜對改善樣品維氏硬度也有一定幫助，Zr元素摻雜略微降低了樣品的維氏硬度。
　　通過SEM表征發(fā)現，一定量的Ag摻雜能抑制樣品燒結過程中氧化鋁彌散顆粒的長大，從而起到細化氧化鋁顆粒粒徑的作用，最終改善彌散強化銅的強度?？梢钥隙?，Al2O3顆粒粒徑的減小是與Ag

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