球形Cu粉粒径对谐波结构TiB_(2)/Cu复合材料组织及性能的影响

摘要

以Cu-Ti-B体系为研究对象,利用球磨和振动混粉方法进行构型设计,通过热压烧结制备出Ti B_(2)富集区(硬区)包裹纯Cu区(软区)的谐波结构Ti B_(2)/Cu复合材料。研究了球形Cu粉粒径对谐波结构复合材料微观组织、传导性能和力学性能的影响。结果显示:当球形Cu粉粒径较小时,谐波结构特征不明显,且强塑性较差。当球形Cu粉粒径大于15μm时,谐波结构特征逐渐显著。当Cu粉粒径在53~75μm时,谐波结构复合材料的致密度和传导性能最优,同时Ti B_(2)富集区与纯Cu区之间的不兼容变形有助于在纯Cu区产生背应力使其强化,并在Ti B_(2)富集区产生相应的正应力使其韧化,背应力与正应力的共同作用使谐波结构Ti B_(2)/Cu复合材料发挥较好的协调变形能力,获得更优的强塑性匹配。随着球形Cu粉粒径进一步增加,复合材料的强塑性逐渐降低。因此,在谐波结构复合材料中,调控合适的非均匀组织特征对复合材料综合性能至关重要。