W-Cu體系金屬料漿和流延膜的制備及其性能研究.pdf

1、W-Cu復(fù)合材料在動高壓、電子工業(yè)以及能源領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。如W-Cu密度梯度材料中W和Cu密度落差大，可以拓寬密度梯度材料的密度范圍，是密度梯度材料的優(yōu)選體系之一，在動高壓物理研究中具有重要價(jià)值。其次，W-Cu梯度復(fù)合材料由高熔點(diǎn)、低膨脹率、高強(qiáng)度的W和高導(dǎo)熱性的Cu組成，具有導(dǎo)熱性能良好和熱膨脹率低等特點(diǎn)，也是一種較為理想的熱沉材料。流延法因其操作簡單、生產(chǎn)成本低、效率高以及流延膜組分可控等優(yōu)點(diǎn)成為W-Cu復(fù)合材料制備的優(yōu)選方法之一

2、。
　　 流延料漿和流延膜的制備是流延法制備復(fù)合材料的關(guān)鍵，復(fù)合材料的性能在很大程度上取決于流延膜的優(yōu)劣。因此，本論文的主要工作是制備一種適合流延的高性能W-Cu料漿及滿足復(fù)合材料成型的W-Cu流延膜。
　　 本文分別采用聚乙烯醇縮丁醛(PVB)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作為粘結(jié)劑，Hypermer KD-1作為分散劑，聚乙二醇(PEG)作為增塑劑，并通過二次球磨的方式對金屬粉和有機(jī)試劑均勻混合，制備W-Cu金屬流延

3、料漿。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)金屬粉固相含量或粘結(jié)劑含量增多，料漿的粘度會隨之增大；粘結(jié)劑PMMA含量為4wt％或PVB含量為3wt％時(shí)可以制備出固相含量分別高達(dá)80wt％和65wt％的W-Cu金屬料漿，其粘度分別為467.7mPa·s和1233mPa·s；當(dāng)PMMA或PVB用量為4wt％～5wt％時(shí)，W-Cu料漿穩(wěn)定系數(shù)DC>0.9，穩(wěn)定性良好；所制備的W-Cu流延料漿符合Herschel-Bulkley流體動力學(xué)模型，粘度適中，呈剪切變稀趨勢，

4、不表現(xiàn)出時(shí)間相關(guān)性，適宜流延成型，為流延成型W-Cu薄膜奠定了良好的研究基礎(chǔ)。
　　 本文通過料漿除泡、流延及恒溫干燥等步驟制備出不同組分的W-Cu流延膜，并對其結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行研究。研究表明，以PVB作為粘結(jié)劑制備的W-Cu流延膜中顆粒被緊密包覆，而以PMMA作為粘結(jié)劑制備的W-Cu流延膜中存在大量孔洞，前者拉伸強(qiáng)度高，且都可進(jìn)行初加工；PVB或PMMA添加量為4.0wt％時(shí)，流延膜表面均勻性較好，粘結(jié)劑含量≥4.0wt％時(shí)，