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内氧化-高速压制法制备al_2o_3弥散强化铜合金的性能研究

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功能材料 2015年第8期46卷 8133-8137,8143页

作者：陈峰闫志巧蔡一湘广州有色金属研究院粉末冶金研究所广州510650 中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

以Cu-0.18%（质量分数）al合金粉末为原料、Cu2o 为氧化剂,采用内氧化法制备al2o3弥散铜合金粉末,采用高速压制（HVC）对粉末进行成形,经氢气中960-1080℃烧结制备弥散强化铜合金,研究合金粉末的HVC 成形效果和烧结温度对合金致密度、... 详细信息

以Cu-0.18%（质量分数）al合金粉末为原料、Cu2o 为氧化剂,采用内氧化法制备al2o3弥散铜合金粉末,采用高速压制（HVC）对粉末进行成形,经氢气中960-1080℃烧结制备弥散强化铜合金,研究合金粉末的HVC 成形效果和烧结温度对合金致密度、硬度、导电率和压缩强度等性能的影响. 结果表明,HVC成形al2o3弥散铜合金粉能获得良好的成形效果,压坯密度达到8.71g/cm^3（98.4%致密度）.与压坯相比,烧结后合金的致密度并无明显变化,但其导电率显著提升,硬度有所降低,压缩强度升高.随烧结温度的升高,合金的导电率有所升高,硬度略有降低,压缩强度基本保持恒定.经1040-1080℃烧结制备合金的导电率、硬度分别达到80%IACS和77HRB以上,压缩强度达到450MPa,能基本满足点焊电极的实际应用需求.

关键词：高速压制(HVC) 内氧化 al2o3弥散强化铜合金导电率硬度

内氧化法制备al_2o_3弥散强化铜合金的组织和性能

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特种铸造及有色合金 2009年第7期29卷 677-679页

作者：苏凡凡张旦闻赵冬梅任凤章田保红贾淑果河南科技大学材料科学与工程学院洛阳理工学院机电工程学院

用Cu2o粉作氧化剂,采用内氧化工艺制备了al2o3弥散强化铜合金薄板。研究不同al含量(0.14%、0.30%)和内氧化时间(3、8、12h)下的al2o3弥散强化铜合金薄板的电导率和硬度,并进行了显微组织分析。结果表明,内氧化时间越长,内部晶粒越粗大;... 详细信息

用Cu2o粉作氧化剂,采用内氧化工艺制备了al2o3弥散强化铜合金薄板。研究不同al含量(0.14%、0.30%)和内氧化时间(3、8、12h)下的al2o3弥散强化铜合金薄板的电导率和硬度,并进行了显微组织分析。结果表明,内氧化时间越长,内部晶粒越粗大;其他内氧化条件相同情况下,al含量越高,内氧化层的深度越小,内部晶粒越粗大;al2o3弥散强化铜合金材料具有良好的电导率和较高的硬度。

关键词： al2o3弥散强化铜合金内氧化显微硬度

扩散法制备al2o3弥散强化铜-锡合金粉末及其表征

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中南大学学报（自然科学版） 2019年第9期50卷 2084-2090页

作者：闫志巧陈峰刘咏汪涛广东省科学院广东省材料与加工研究所广东广州510650 国家钛及稀有金属粉末冶金工程技术研究中心广东广州510650 中南大学粉末冶金研究院湖南长沙410083 广东省科学院广东省工业技术成果转化推广中心广东广州510650

以al2o3弥散强化铜合金(简称“弥散铜”)粉和雾化锡粉为原料,经600,700和800℃扩散处理制备弥散铜?锡合金粉末,研究扩散温度对合金粉末物相组成、组织形貌、松装密度、流动性、显微硬度和粒度分布等性能的影响,并考察合金粉末的成形特... 详细信息

以al2o3弥散强化铜合金(简称“弥散铜”)粉和雾化锡粉为原料,经600,700和800℃扩散处理制备弥散铜?锡合金粉末,研究扩散温度对合金粉末物相组成、组织形貌、松装密度、流动性、显微硬度和粒度分布等性能的影响,并考察合金粉末的成形特性。研究结果表明:经700℃和800℃扩散处理后,可获得锡分布均匀的弥散铜?锡合金粉末;该合金粉末整体呈不规则形状,局部呈近球形。于700℃扩散处理制备的弥散铜?锡合金粉末具有最佳的综合粉末特性,其松装密度、流动性、显微硬度(HV0.05)和中位粒径分别为2.74 g/cm^3,35.1 s/(50 g),140.2和38.8μm;扩散法制备的弥散铜?锡合金粉末具有松装密度低、流动性好、显微硬度高和粒度细小等特点,并且成形稳定性良好,可用于规模化生产。

关键词：铜锡合金 al2o3弥散强化铜合金扩散

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氧化物弥散强化铜合金中纳米相的调控研究

氧化物弥散强化铜合金中纳米相的调控研究

作者：张廷晓兰州理工大学

学位级别：硕士

在核聚变反应堆中,偏滤器中的热沉材料将承受高中子辐照（>6 dpa/fpy）和高热通量（达20 MW/m）。这就意味着对热沉材料的要求更加严苛,氧化物弥散强化铜合金是一种极具应用潜力的热沉候选材料。商用Glidcop al25已被研究多年,但仍存在... 详细信息

在核聚变反应堆中,偏滤器中的热沉材料将承受高中子辐照（>6 dpa/fpy）和高热通量（达20 MW/m）。这就意味着对热沉材料的要求更加严苛,氧化物弥散强化铜合金是一种极具应用潜力的热沉候选材料。商用Glidcop al25已被研究多年,但仍存在一些问题,新型弥散强化铜合金的研究亟待加强。首先,利用包埋内氧化法探究氧化物弥散强化铜合金中氧化物颗粒粗化和团聚的原因。通过对样品进行SEM、TEM分析,发现氧化物易在晶界处偏聚,其粒径随着扩散距离的增大而增大,也随着al含量的增加而增大;当内氧化的环境中存在水蒸气时,氧化铝颗粒的团聚和长大现象将加剧,而Ti元素的掺杂能够有效地细化氧化物颗粒。其次,基于包埋法探索过程中的经验,利用粉末法制备氧化物弥散强化铜合金。设计了一种成分为Cu-0.2 wt.%al-0.1 wt.%Ti的合金,利用真空气雾化方法制取粉末,并进行内氧化处理和真空热压烧结。进行了TEM、XRD、APT等微观表征,并对其进行力学性能测试。结果表明:Ti元素的掺杂将第二相的尺寸细化至3.2±0.5 nm,提高第二相的数密度至2.076×10 m;纳米强化相为al-Ti复合氧化物,而非两种氧化物相的混合或“核壳”结构;经过内氧化的Cu-0.2 wt.%al-0.1wt.%Ti合金力学性能超过等效状态的商用Glidcop al25。最后,对高体积分数氧化物弥散强化铜合金的内氧化制备进行探索,采用对照实验分别分析了al元素含量和Ti元素含量对氧化层内氧化物颗粒以及氧化前沿的影响,并对部分样品内氧化层的硬度进行了分析得到以下结论:氧化物的形核与长大存在竞争关系,前期以o元素的扩散为主,后期以al元素的迁移为主;在这种机制作用下,氧化层内氧化物呈梯度分布,越靠近样品表面氧化物粒径越小,数密度越高,其硬度也越高;当氧化物颗粒的形成元素含量过高时,氧化物颗粒在晶界的析出和生长将抑制氧化前沿的推进,使氧化前沿出现“山峰状”;Ti元素在高体积分数氧化物弥散强化铜合金中仍然能够起到细化氧化物颗粒的作用。通过研究高体积分数氧化物弥散强化铜合金中氧化物生长特征并探索了调控方法,将为后续高体积分数氧化物弥散强化铜合金的粉末法制备指明一个方向。综上所述,本文基于聚变堆用热沉材料的应用背景,探明了内氧化过程中氧化物颗粒长大和偏聚的微观机理,对标Glidcop al25,设计并制备了一种新型的氧化物弥散强化铜合金,实现了纳米氧化物相微结构特征和材料宏观性能的有效调控。

关键词： al2o3弥散强化铜合金显微组织第二相调控力学性能