真空熱壓燒結制備Cu—5%TiB2銅基復合材料研究

李存軍　趙華　張英等

摘 要：文章以Cu粉（3～5 μm）和TiB2粉（3 μm）為原料，通過真空熱壓燒結制備了Cu-5%TiB2復合材料。采用金相分析、X射線衍射、掃描電子顯微分析和X射線能量色散譜對制備的材料進行了表征。表征結果表明：銅基復合材料在制備過程中未摻入其他雜質，TiB2顆粒均勻地分散在銅基復合材料中，材料未發現孔洞和夾雜等缺陷。 關鍵詞：真空熱壓燒結；銅基復合材料

中圖分類號：U668.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）26-0165-02

1 概 述

由于具有良好的導電、導熱和力學性能，銅基復合材料廣泛應用在軸承、襯套、齒輪、接頭和閥機構等組件上。在一些特定使用領域，需要提高銅基合金的耐磨性和硬度。利用具有高硬度、高彈性模量和高導電、高熱導的第二相改善銅基復合材料的耐磨性和硬度成為一種可行的方法。近幾年，一些學者在Cu-Cr和Cu-Pb合金加入TiB2顆粒制備了銅基復合材料，但這些方法制備的材料致密性和均勻性較差，基體中均存在著大量的缺陷。

本文采用真空熱壓燒結法成功制備了Cu-5%TiB2銅基復合材料，克服了銅基復合材料致密性和均勻性較差的問題。

2 實驗過程

稱取質量為50 g的Cu粉（3～5 μm，99.97%）和TiB2粉（3 μm，99.99%），裝入鋼球球磨罐，研磨球為WC球；采用行星式球磨機進行球磨，球粉比為5：1，轉速為200 r/min，球磨時間為1.5 h。將球磨好的混合粉末稱取38.5 g，放入石墨模具中，利用真空熱壓爐進行燒結。燒結時在900 ℃時保溫10 min，保溫的同時施加了30 MPa的壓力，保溫結束后卸壓，隨爐冷卻。

實驗制備了Cu-0%TiB2和Cu-5%TiB2兩種不同TiB2含量的材料，采用金相顯微鏡和掃描電子顯微鏡對制備的材料進行了顯微結構分析和表面形貌分析，采用DX-2500型衍射儀對樣品進行了物相分析，采用能譜儀對合金的化學成分進行了分析。……