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铜基复合材料不仅具有铜及铜合金良好的导电、导热性能,而且弥补了其强度和耐磨性不足的缺点,被广泛应用于电接触元件及电刷电极等方面。TiB2因其硬度较高,耐磨性好、热膨胀系数较低且导电导热较好等特性,使之成为目前较有发展前途的陶瓷颗粒增强相;金刚石是自然界目前已知的硬度最高的物质,且具有极高的耐磨性,将二者加入铜基体可获得综合性能优良的铜基复合材料。首先采用化学镀铜的方法对TiB2和金刚石进行表面改性,以改善二者与铜之间的界面结合,并利用X射线衍射(XRD)对化学镀铜的复合粉体进行物相分析;利用扫描电镜(SEM)观察颗粒的镀覆情况;采用放电等离子烧结(SPS)的方法制备二硼化钛和金刚石共同增强的铜基复合材料,通过对密度、抗拉强度、电导率和硬度的检测分析来优化烧结工艺;在此基础上研究TiB2和金刚石对复合材料性能的影响;采用扫描电镜对复合材料的表面形貌以及拉伸断口形貌进行观察;采用场发射透射电子显微镜(TEM)对TiB2和金刚石的组织结构及二者与铜基体之间的界面结合情况进行分析。研究结果表明:表面改性后TiB2和金刚石粉体表面镀覆上一层厚度约0.5~1μm的铜镀层,镀层均匀致密,粉体表面光滑无尖锐棱角。化学镀改善了TiB2和金刚石与铜基体的界面结合状态,使材料的力学性能得到提升。优化的烧结工艺参数为:烧结温度910℃,保温时间10min;在此工艺参数下,制备的材料成分配比为TiB2-2wt.%-Diamond-0.5wt.%-Cu-97.5wt.%的复合材料的性能为:密度8.45g/cm3,抗拉强度291.3MPa,硬度810MPa,导电率64%IACS。另外,随着TiB2和金刚石的增加,材料的抗拉强度先升高而后趋缓,硬度值随增强相含量的增加而增大,导电率单调下降,且TiB2和金刚石的混合增强的效果优于单一增强的效果。透射分析表明:TiB2和金刚石在铜基体中保持颗粒完整,纳米铜镀层作为过渡层使得TiB2和金刚石颗粒与铜基体界面结合良好,二者与Cu基体之间的界面干净提高了界面结合强度。另外TiB2和铜镀层发生了微弱的相互作用,金刚石和铜基体无反应。