SiC-Cu復合材料界面非晶相對致密化及相關性能的影響.pdf

1、結(jié)構(gòu)-功能一體化的SiC/Cu復合材料有十分廣闊的應用前景。但致密化一直是制約SiC/Cu復合材料性能提高的關鍵因素，而SiC顆粒和Cu基體的界面結(jié)合狀態(tài)對致密化和相關性能有很大影響。本課題通過引入界面玻璃相來改善SiC/Cu復合材料的界面結(jié)合狀態(tài)，促進致密化，提高力學性能。
　　本文采用包裹法和原料混合法兩種制備方法實現(xiàn)SiC顆粒在Cu基體中的均勻分散，同時提高界面相容性；改變界面玻璃相的含量，探究玻璃相含量對SiC/Cu復合材

2、料的致密化及力學性能影響規(guī)律；改變SiC顆粒和Cu基體的比例，研究SiC顆粒含量對復合材料致密化和力學性能的影響；對20SiC/80Cu復合材料進行高溫電阻率測試，探究了界面結(jié)合狀態(tài)、界面層厚度對復合材料高溫電阻率的影響，根據(jù)空間電荷極化、界面內(nèi)電場效應對復合材料的阻溫特性進行分析。實驗結(jié)果表明：界面玻璃相的加入能夠提高SiC顆粒和Cu基體的界面結(jié)合強度，有效促進SiC/Cu復合材料的致密化。玻璃相含量越高，復合材料的最佳熱壓燒結(jié)溫度越

3、低，同時可實現(xiàn)致密化的熱壓燒結(jié)溫度范圍越寬。相對于原料混合法，包裹法更有利于SiC/Cu復合材料實現(xiàn)致密化，提高力學性能。降低SiC顆粒的含量，能夠使低玻璃相含量的復合材料在熱壓燒結(jié)條件下實現(xiàn)致密化，但復合材料的力學性能有較大幅度下降。界面玻璃相含量對SiC/Cu復合材料的力學性能和高溫電阻率有很大影響，適當含量的玻璃相能夠使復合材料發(fā)生沿SiC顆粒和Cu基體之間的界面斷裂，提高復合材料的力學性能；當玻璃相含量為4vol.％時，20Si