高能球磨法制备CNTs/Cu复合材料

作     者：蒋太炜 

作者单位：昆明理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：蔡晓兰

授予年度：2012年

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主      题：高能球磨 铜基复合材料 碳纳米管 导电率 

摘      要：铜基复合材料以其特有的性能被广泛应用于集成电路引线框架材料、高速轨道交通用架空导线、开关触头等领域。目前传统的制备方法是铸造法、粉末冶金法和复合电沉积法,直接使用高能球磨法制备碳纳米管增强铜基复合材料的研究比较少,本文采用高能球磨法直接制备碳纳米管增强铜基复合材料,在制备过程中主要做了以下研究： 1.碳纳米管增强铜基复合粉体的制备：采用高能球磨法制备碳纳米管增强铜基复合粉末,在这个过程中主要研究了碳纳米管的加入量、球料比、搅拌轴转速、助剂用量、球磨时间等变量对碳纳米管增强铜基复合粉末的中位径(D50)和松装密度(p)的影响,并通过对材料性能的检测,选定最优的球磨参数;2.研究了复合粉体的还原退火工艺对碳纳米管增强铜基复合材料性能的影响;3.研究了复合材料的压制成型工艺对碳纳米管增强铜基复合材料性能的影响,得出了最佳成型压力;4.研究了复合材料的烧结工艺对碳纳米管增强铜基复合材料性能的影响,得出了最佳烧结升温速率;5.研究了CNTs/Cu复合粉体的中位径(D50)对复合材料性能的影响。 通过以上研究,得出了制备碳纳米管增强铜基复合材料的最佳工艺参数：复合粉末中位径(D50)为：20μm(其制备参数为：搅拌轴转速500/700r/min、助剂用量2%、球料比10：1、球磨时间120分钟、碳纳米管(CNTs)用量为1%),还原退火温度为300℃,退火时间为120分钟,压制压力为1452MPa,保压时间为8分钟,升温速率为3℃/min,烧结温度为800℃,保温60分钟。按照最优参数制备出来的CNTs/Cu复合材料性能的具体检测结果为：导电率36.28%,致密度95.01%,布氏硬度79HB,抗拉强度143.5Mpa.