化學鍍法制備Mo-20Cu合金工藝的研究.pdf

1、Mo-Cu合金材料是由無磁性材料Cu和Mo按照需求比例所形成的互不相溶的假性合金，又稱雙相復合材料（CompositeMaterial）。這種材料性能穩(wěn)定，具有很高的耐燒蝕特性，氣孔率低，機械性能優(yōu)良并且可根據需要進行材料成分調節(jié)，很大的靈活性。又因為Mo-Cu合金極低的熱膨脹系數和高的導電導熱率，被大量的用于電子封裝材料、熱沉材料以及航天航空精密儀器零部件，發(fā)展前景廣闊。
　　本實驗采用化學鍍Cu法鍍覆復合粉體，利用固-液兩相燒

2、結方式制備高致密Mo-20Cu合金，對鍍覆工藝和燒結工藝進行了深入的探討并綜合分析了工藝參數對合金綜合性能的影響，結果發(fā)現:
　　(1)通過對Mo粉進行預處理（顆粒細化、表面粗化、敏化和活化），可以改變Mo粉尺寸與微觀形貌結構，增強了表面活性，提高了Mo粉表面與Cu顆粒的結合力，便于鍍覆工藝的實施，大大減少了粉體的團聚現象。
　　(2)經過優(yōu)化鍍Cu溶液的配置方案，最終確定銅離子含量為24g/L，還原劑水合肼0.35mol/

3、L，渡液的PH值為11.5～12，聚乙烯基吡咯烷酮含量12ml/L，檸檬酸含量10ml/L，恒溫水浴設置為65～75℃。另外渡液中加入有機添加劑成分時，會形成多種有機物聚合團微粒，它們可以限制Mo-Cu成核方向和位置以及空間，使得Mo-Cu復合粉體鍍覆均勻，包覆完全。
　　(3)復合粉體的清洗以及干燥處理。采用1％質量分數的水合肼溶液對Mo-Cu復合粉體進行多次清洗，除掉表面雜質;采取通氫干燥，干燥溫度240℃，時間120分鐘，以

4、使粉體徹底干燥并保護金屬Cu不被氧化利于壓制成形。
　　(4)采取預成形與終成形兩種方式對復合粉體進行成形。預成形使用100T四柱液壓油型設備預制成生胚;終成形利用冷等靜壓設備進行應力均勻分散，設置壓強為350MPa。經過預成形與終成形之后，生胚的致密度達到85％。
　　(5)通過對合金燒結工藝參數優(yōu)化之后，確定最佳燒結溫度為1150℃。采用分階段保溫燒結，以使溫度充分均勻;高溫燒結時設置保溫時間為120分鐘;通氫氣作為保護

5、氣體，通氫速率為10～15ml/L。燒結工藝對合金的致密度影響顯著。采用優(yōu)化后的燒結工藝方案，測得合金致密度達到99.11％，接近全致密;進行顯微組織觀察其組織致密，無明顯缺陷，Mo相與Cu相呈現出互相纏繞式網狀分布;EDAX顯示合金成分均勻，各微區(qū)成分無差異。采用渦流電導儀測試其導電率為45.83％(IACS)，導電性能良好;合金的硬度值為181.1kgf/mm2。
　　(6)分析了合金固-液燒結致密化機制，發(fā)現密度與致密度整體