無壓浸滲法制備Al-,2-O-,3--Cu復(fù)合材料的基礎(chǔ)研究.pdf

1、Al2O3/Cu復(fù)合材料具有廣闊的應(yīng)用前景。高體積分?jǐn)?shù)Al2O3/Cu復(fù)合材料具有更高的強(qiáng)度、耐磨性、耐蝕性。制備高體積分?jǐn)?shù)Al2O3/Cu復(fù)合材料通常采用無壓浸滲法。這種方法要求Cu熔液對(duì)Al2O3陶瓷潤(rùn)濕良好。而Cu熔液與Al2O3陶瓷之間的本身潤(rùn)濕性很差，不能滿足無壓浸滲的要求。根據(jù)目前的報(bào)導(dǎo)，通過在陶瓷表面制備銅鈦氧薄膜可以提高Cu熔液對(duì)Al2O3陶瓷的潤(rùn)濕。 本論文主要研究采用溶膠-凝膠法制備銅鈦氧薄膜。其方案是以Ti

2、Cl4為Ti源，加入一定量的CuCl2制成鍍膜溶膠，再經(jīng)熱處理制得銅鈦氧薄膜。具體實(shí)驗(yàn)分兩步進(jìn)行。第一步，以TiCl4為Ti源，乙醇為溶劑，加入一定量的H2O制成鍍膜溶膠溶液，分別在載玻片和Al2O3陶瓷基體上制備了TiO2薄膜。其目的是為了考察溶膠-凝膠法制備薄膜的基本原理，并且為下一步分析鍍膜溶液的反應(yīng)機(jī)理打下理論基礎(chǔ)。在研究中，分析了制備TiO2薄膜的溶液反應(yīng)機(jī)理，考察了[Ti]原子濃度對(duì)TiO2薄膜重量的影響。利用XRD分析薄膜

3、的相組成，SEM觀察薄膜的形貌。結(jié)果表明，在550℃下熱處理后的薄膜由顆粒狀的銳鈦礦型TiO2構(gòu)成。第二步，將CuCl2加入到制備TiO2薄膜的溶膠中制成鍍膜溶膠溶液，分別在載玻片和Al2O3陶瓷基體上制備了銅鈦氧薄膜。分析了溶膠的反應(yīng)機(jī)理，以及薄膜中Cu3Ti3O相的形成機(jī)理。利用XRD分析薄膜的相組成，SEM觀察薄膜的形貌。結(jié)果表明：銅鈦氧薄膜由顆粒構(gòu)成，并存在一些裂紋。載玻片上，550℃熱處理制得的銅鈦氧薄膜由銳鈦礦型TiO2、C