Al-,2-O-,3-彌散強化銅-25％鉻復(fù)合材料制備工藝及組織性能研究.pdf

1、CuCr觸頭材料是目前最重要的新一代中壓大功率真空開關(guān)觸頭材料之一，有著廣泛的發(fā)展前景。因此，銅鉻觸頭材料的研制已引起材料界的廣泛關(guān)注，近幾十年來的發(fā)展很快，尤其是對強化方式、制備方法等進行了廣泛的研究。 根據(jù)真空開關(guān)對觸頭材料的性能要求，本文設(shè)計了Cu-Al2O3/25％Cr復(fù)合材料，研究了冷壓燒結(jié)-內(nèi)氧化工藝對Cu-Al2O3/Cr復(fù)合材料組織和性能的影響，研究了成形壓力、Cr粒度、Cr含量對Cu-Al2O3/Cr復(fù)合材料組

2、織和性能的影響。同時研究了真空熱壓燒結(jié)-內(nèi)氧化工藝參數(shù)、不同氧源含量對Cu-Al2O3/Cr復(fù)合材料的組織與性能的影響，以及真空熱壓燒結(jié)-內(nèi)氧化工藝制備的Cu-Al2O3/Cr復(fù)合材料的冷軋工藝及冷軋后復(fù)合材料的微觀組織和性能。 結(jié)果表明：隨著壓制壓力的增加，Cu-Al2O3/Cr復(fù)合材料的密度和導電率都快速增加，幾乎成直線增加，Cu-Al2O3/Cr復(fù)合材料的硬度在壓制壓力從200MPa增加到300MPa時，硬度增加比較緩慢，

3、繼續(xù)增壓，材料的硬度增加明顯較快。采用新型簡化冷壓燒結(jié)-內(nèi)氧化工藝制備Cu-Al2O3/Cr復(fù)合材料時，Cr顆粒的粒度和含量均對材料的組織和性能有著極大的影響，隨著Cr粉的變細，材料的綜合性能明顯降低，當Cr顆粒大小為149μm~74μm，制備的材料的綜合性能最佳。真空熱壓燒結(jié)-內(nèi)氧化工藝制備的Cu-Al2O3/Cr復(fù)合材料，在銅基體上彌散分布著細小粒狀A(yù)l2O3顆粒，其粒徑約為5~20nm，顆粒間距約為20~100nm；經(jīng)950℃保溫

4、2h，壓力為22MPa真空熱壓燒結(jié)-內(nèi)氧化后，材料已基本完成內(nèi)氧化，氧源含量為5％時制備的復(fù)合材料的綜合性能最好，此時其氧源含量為最佳的添加量。制備的材料的性能為：導電率為19.5MS·m-1，硬度達100HV，抗拉強度為201MPa，相對密度可達99.7％。其抗軟化溫度達到650℃。與冷壓燒結(jié)-內(nèi)氧化工藝相比，真空熱壓燒結(jié)-內(nèi)氧化工藝制備的Cu-Al2O3/Cr復(fù)合材料的綜合性能明顯優(yōu)于冷壓燒結(jié)-內(nèi)氧化工藝。 真空熱壓燒結(jié)-內(nèi)