Cu-Al合金薄板內(nèi)氧化微觀組織分析.pdf

1、Cu-Al2O3復(fù)合材料是一種具有優(yōu)良的導(dǎo)電能力、導(dǎo)熱能力、高溫抗軟化能力和加工延展性等優(yōu)良性能的氧化物顆粒增強(qiáng)銅基復(fù)合材料。Cu-Al2O3復(fù)合材料的常用制備方法是內(nèi)氧化法。內(nèi)氧化法有粉末內(nèi)氧化法和薄板內(nèi)氧化法兩種，人們在 Cu-Al合金采用粉末內(nèi)氧化法制備的 Cu-Al2O3復(fù)合材料的析出相 Al2O3顆粒晶體類型及分布等方面有較多研究，而在Cu-Al合金采用薄板內(nèi)氧化法制備的 Cu-Al2O3復(fù)合材料的析出相 Al2O3顆粒是否有

2、多種晶體類型、在薄板不同深度的分布情況以及薄板復(fù)合材料重熔后Al2O3顆粒晶體類型方面研究較少。
　　本文以 Cu-Al合金為原料采用薄板內(nèi)氧化法制備 Cu-Al2O3復(fù)合材料，并采用萃取富集法提取表面經(jīng)過不同程度酸洗腐蝕后除去了不同厚度的 Cu-Al2O3薄板復(fù)合材料的析出物。對Cu-Al合金以不同Al含量相同內(nèi)氧化時間和相同Al含量不同內(nèi)氧化時間為條件制備的 Cu-Al2O3薄板復(fù)合材料進(jìn)行微觀組織、內(nèi)氧化層深度和不同深度處硬

3、度進(jìn)行觀察和測量，并對萃取富集法提取的不同內(nèi)氧化層深度處的析出物進(jìn)行成分分析和晶體類型分析。分析了 Al含量和內(nèi)氧化時間對以 Cu-Al合金為原料采用薄板內(nèi)氧化法制備的 Cu-Al2O3薄板復(fù)合材料的微觀組織、內(nèi)氧化層深度和不同內(nèi)氧化層深度處硬度的影響，研究了萃取富集法提取表面經(jīng)過不同程度酸洗腐蝕后除去了不同厚度的 Cu-Al2O3薄板復(fù)合材料析出物的晶體類型、薄板不同內(nèi)氧化層深處 Al2O3顆粒的粒徑和粒距以及 Al2O3顆粒與Cu基

4、體的界面關(guān)系。結(jié)果表明：以 Cu-Al合金為原料采用薄板內(nèi)氧化法制備的Cu-Al2O3薄板復(fù)合材料內(nèi)氧化層表層晶粒粒徑比內(nèi)部晶粒粒徑小。在相同的 Al含量的情況下，隨著內(nèi)氧化時間的延長，薄板表層晶粒變化不大，而內(nèi)部晶粒變化較大變得粗大，內(nèi)氧化層深度變深，且內(nèi)氧化層深度的增加速率減緩；在相同的內(nèi)氧化時間的情況下，隨著 Al含量的增加，Cu-Al2O3復(fù)合材料薄板表層晶粒粒徑變得更加細(xì)小，內(nèi)氧化層深度變淺。薄板表面硬度明顯比內(nèi)部高，沿氧化層

5、深方向，從表面到內(nèi)部硬度降低，在未氧化區(qū)，薄板硬度差別不大。薄板內(nèi)氧化層Cu基體中彌散分布有大量、粒徑為納米級的γ-Al2O3相，并含有α-Al2O3和θ-Al2O3相；薄板內(nèi)氧化層表層的Al2O3顆粒粒徑約為6~30 nm，顆粒之間的粒距約為10~20 nm；Cu-Al2O3薄板復(fù)合材料沿內(nèi)氧化層深方向從表層到內(nèi)部，Al2O3顆粒粒徑減小，顆粒之間的粒距變大，α-Al2O3和θ-Al2O3相減少。γ-Al2O3相在薄板內(nèi)氧化層表層跟C