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            銅基時代 引領新材料變革

            瀏覽次數:1 日期:2019/7/15 14:56:42

            導讀:研制、開發高強度、高導電銅基復合材料一直是研究的熱點之一,今天小編就帶你將銅基復合材料的相關應用,分類以及制備方法一網打盡。

            1.銅基復合材料在火箭發動機上的應用,比鋁基復合材料更有限,銅有兩種性能吸引火箭發動機部件用它作為基材:與氧的相容性和高的導電性。與氧的相容性是氣流循環發動機的氧化劑PMDs所必需的。在氣流循環里,氧渦輪泵殼體和導管將直接與高溫富氧氣流接觸。這些應用場合也需要高溫強度和抗蠕變性能。

            2.碳纖維/銅基復合材料綜合了銅的良好導電、導熱性以及碳纖維的高比強度和比模量、低熱膨脹系數及良好的潤滑性,使其呈現出良好的傳導性、減摩耐磨性、耐高溫性、耐電弧燒蝕性、抗熔焊性和抗老化等一系列優點,現作為一種功能材料已被廣泛用作電子元件材料、滑動材料、觸頭材料、熱交換材料、引線框架材料等,用于制造電刷、軸瓦、滑塊、觸點、集成電路散熱板、軌道交通受電弓滑板及火箭發動機零件等機電零部件。

            3.顆粒增強銅基復合材料兼顧了金屬銅與陶瓷材料的性能特點,具有良好的導電性和導熱性,表現出優良的綜合力學性能、其在電器、冶金、機械等領域的應用范圍正在不斷擴大。

            一是顆粒增強銅基復合材料在集成電路引線框架材料中的應用,引線框架是電子線路板等微電子技術等高新技術領域應用的重要構件,高強度、高導電銅基復合材料引線框架具有熱膨脹系數小,尺寸穩定性好、磁化系數小等性能特點,有利于提高集成電路可靠性,提高集成電路引線框架。

            二是顆粒增強銅基復合材料在電觸頭材料、點焊電極材料中的應用,電觸頭材料、點焊電極材料。

            三是顆粒增強銅基復合材料在接觸線材料、連鑄機結晶器材料中的應用,接觸線材料、連鑄機結晶器材料要求具有良好的導電性、導熱性,耐磨性。

            4.高性能顯微復合銅合金可以作點焊電極外,還可作推進器和熱交換器,與傳統銅合金材料相比,它含有的合金元素總量多,但合金元素的種類少。Cu—X合金以其超高強度,高電導率以及良好的耐熱性引起了人們的重視。

            說了這么多,下面我們來普及一下銅基復合材料的基礎知識。

            高性能銅基復合材料分類:

            1、顆粒增強銅基復合材料

            2、纖維增強銅基復合材料

            3、高性能顯微復合銅合金

            銅基復合材料或銅合金的制備方法按照第二相添加方式可分為外加強制法和內部自生法,現介紹幾種高強高導銅基復合材料或銅合金的制備方法。

            1、粉末冶金法(Powder Metallurgical)

            粉末冶金法是最早開發用于制備顆粒增強金屬基復合材料的工藝,一般包括混粉、壓實、除氣、燒結等過程。

            2、復合鑄造法(Compocasting)鑄造方法是工業化大生產的首選方法。但對于這種復合材料鑄造后,一般會有輔助的形變工藝。

            3、內氧化法(Internal Oxidaion)內氧化法是制備銅基復合材料最常用的方法之一,可獲得均勻分布的細小彌散顆粒并能夠精確控制強化相的數量。

            4、液態金屬原位法(Liquid-metal in—Situ processing)該方法是將兩種或多種合金液體充分攪拌混合并通過化學反應產生均勻彌散分布的納米級增強物。

            5、快速凝固法(Rapid Solidification)快速凝固法由于凝固過程的冷卻速快、起始形核過冷度大,生長速率高,結果使固、液界面偏離平衡,因而呈現出一系列與常規合金不同的組織和結構特征。

            6、機械合金化法(Mechanical A1loying,簡稱MA)機械合金化是利用高能球磨機,按一定比例混合金屬粉末或陶瓷粒子,反復研磨,使復合粉末經過反復變形、冷焊、破碎、再焊合、再破碎的反復過程,可使晶粒細化到納米級,并具有很大的表面活性。

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