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三维网络结构Al2O3/Cu复合材料因其兼备Al2O3的高硬度、高耐磨性能和Cu的优良导电性能而在电子封装、电触头领域具有广阔的应用前景,有望替代传统Cu合金成为新一代触头材料。如何精确调控三维网络结构Al2O3/Cu复合材料中氧化铝相和铜的分布形态和结构是实现材料优良的电、力学性能的重点和难点问题。随着近年来3D打印技术日益成熟,通过3D打印技术实现对陶瓷体精确设计,从而达到对三维网络结构Al2O3/Cu复合材料各相的设计调控成为一种可能。本研究将3D打印技术和传统陶瓷制备工艺浇注成型相结合,制备出结构可控的Al2O3陶瓷框架,然后通过熔盐法在Al2O3框架表面制备金属Ti涂层以改善界面润湿性,最后利用无压浸渗技术制备出三维网络结构Al2O3/Cu复合材料,分析复合材料的微观结构、组成、电性能、力学性能以及摩擦磨损性能,为开发高性能电触头材料奠定坚实的技术基础。研究结果如下:(1)本实验结合FDM技术和浇注成型技术,成功制备出不同框架结构的Al2O3陶瓷体,陶瓷体的结构可以通过设计PLA模板结构来进行调控。(2)利用无压浸渗法可制备不同框架结构分布的Al2O3/Cu复合材料。由于熔盐法在Al2O3框架表面制备得到一层致密均匀的金属Ti涂层,使得无压浸渗后的Al2O3/Cu复合材料界面结合紧密。(3)复合材料电性能的研究表明:在陶瓷体积分数相等的情况下,陶瓷体分布越集中,复合材料的电阻率越低,导电性能越好;Al2O3陶瓷框架分布越弥散,复合材料的电阻率越高,导电性能越差。(4)复合材料的抗压强度研究表明:复合材料的抗压强度受到两个因素的影响,分别是陶瓷体的弥散分布程度和陶瓷框架的强度。Al2O3陶瓷框架分布越弥散,复合材料的抗压强度越高;Al2O3框架强度越高,复合材料的抗压强度越高。(4)复合材料的摩擦磨损性能研究表明:Al2O3框架的加入使得复合材料的耐磨性提高。复合材料基体中的铜发生磨粒磨损和黏着磨损,当表面的铜被磨损后,Al2O3陶瓷在界面处高于Cu而形成台阶,从而起到对铜的保护作用。Al2O3陶瓷框架分布越弥散,复合材材料的磨损性能越好。裸露在外的Al2O3陶瓷,在长期磨损后发生脆性断裂和剥落。Al2O3陶瓷框架的自身强度越高,复合材料的耐磨性越好。