氧化锆论文关于水热法制备氧化锆增强铜基复合粉体论文范文参考资料

氧化锆增韧铜基复合粉末水热处理的氧化锆论文泛参考资料刘敏伟(山东日本纺织机械有限公司，山东聊城25500)摘要论文用水热法制备了ZrO2/Cu复合粉末，用电子扫描显微镜观察了复合粉末的ZrO2分布，并通过能谱分析研究了复合粉末中ZrO2和Cu矩阵的结合方法。研究结果表明，ZrO2均匀附着在Cu基体的表面，颗粒大小一般小于0.1 zim，在复合粉末中氧化锆和铜基体的结合面非常兼容，界面结合可靠，基体结构中没有杂质。关键词铱水热法；氧化锆；铜基复合材料TQ016 文档显示代码 a 1673-1069 (xx) 05-0184-02刘敏伟(1990-)，男，山东聊城，助理工程师，从事铜基复合材料研究。引言1目前国内外铜基复合材料研究重点是强度、高导电、耐热性和高耐磨性，近年来取得了成果，但仍存在很多问题。选择合适的强化相是铜基复合材料制造的最大困难，在所有金属氧化物中氧化锆的高温热稳定性最好，与金属材料相对接近的热膨胀系数，氧化锆的相变强化等特性，良好的机械性能和热物理特性在金属基复合材料中性能优秀的强化相1等。本课题对氧化锆质量分数为10%的铜基复合材料的水热处理与基体及强化相之间的结合形态进行了分析。2实验方法2.1实验原料和特性实验原料：ZrOCl28H2O、CuSO45H2O、氢氧化钠、蒸馏水。2.2实验设备铁架、漏斗、2个250毫升玻璃烧杯、800毫升玻璃烧杯、塑料烧杯、玻璃棒、滤纸、电子秤、约勺子、PH试纸、坩埚、箱子电阻炉、陶瓷砖、样品包。2.3化学反应2.4实验设计浸水根据化学方程式计算出制作氧化锆质量分数为10%的铜基复合粉末所需的氯氧锆和硫酸铜的重量，分别溶解在两个玻璃燃烧器中。取适量的氢氧化钠，放入塑料烧杯，加水溶解。在玻璃杯中混合溶解的药品，倒入配置良好的氢氧化钠溶液中，用玻璃棒充分搅拌，直到pH9点为止，停止向pH测试条注入氢氧化钠，静置2小时，使反应充分进行。混合粉末以H2在500翼下还原，得到ZrO2，Cu复合粉末。3实验结果和分析样品的主要元素是包含较少Zr和较小s的Cu，ZrO2的含量为8.3%，接近10%，因此样品以Cu为基础，ZrO2为第二相强化体，复合粉末为ZrO2粒子分散强化Cu为基础复合体，亚微米ZrO2粒子均匀分布在Cu矩阵中。并且通过EDS分析，可以确认强化相ZrO2和基板Cu的界面没有产生新的化合物，没有析出物，界面结合方法直接与原子结合，这种界面结合方法与其他方法相比非常稳定。图3-2是典型ZrO2/Cu复合粉末的电子扫描显微镜照片。照片中，黑色部分是导电胶，白色的毛刺等不规则球形物质平均大小约为1zim，其表面的粒子为第二相强化体ZrO2粒子，在基质的中原生成的第二相粒子ZrO2为球形，它们的大小在0.05m到0.1m之间。扫描显微镜照片中，可以看到基铜的粒子大小大部分不同，极小部分也有不规则的毛刺，这种现象是由于用氢还原CuO时还原温度和加热时间不同而发生的，还原温度高，加热时间长，基床的粒子变大，烧结现象发生，形成了毛刺不规则的粒子。低温还原氧化铜可以在还原时消除铜粉颗粒的凝聚。提高还原温度可以显着缩短还原过程的时间，但是超过一定的还原温度会导致粒子急剧生长或部分簇的烧结2。研究扩大了10000倍和20000倍的ZrO2/Cu复合材料的微观结构，可以发现第二相ZrO2粒子在基体上分布相对均匀，在铜基体上分布相对均匀，但在铜基体上出现少量ZrO2聚集现象，有分析认为强化相ZrO2与基体铜的润湿性有关。通过In situ化学准备过程，可以在一定程度上解决基体和强化相之间的渗透不良问题，但强化相ZrO2的大小较小，一般属于纳米大小，因此增强相再结合现象在现实中是不可避免的。4结论可以用水热法制备ZrO2/Cu复合材料，复合粉末中ZrO2的粒度为20100nm，是分散强化相。ZrO2/Cu复合材料的界面是原子直接结合，不生成反应物，没有析出物，界面扁平，干净，结合强度高。ZrO2/C