金刚石颗粒增强金属基复合材料的制备及性能研究

《金刚石颗粒增强金属基复合材料的制备及性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、金刚石颗粒增强金属基复合材料的制备及性能研究淦作腾北京科技大学金刚石颗粒增强金属基复合材料的制备及性能研究Studyonpreparationandpropertiesofdiamondparticlesreinforcedmetalmatrixcomposites研究生姓名：淦作腾指导教师姓名：何新波北京科技大学材料科学与工程学院北京100083，中国MasterDegreeCandidate：GanZuotengSupervisor：HeXinboSchoolofMaterialsScienceandEngineeringUniver

2、sityofScienceandTechnologyBeijing30XueyuanRoad，HaidianDistrictBeijing100083，P.R.CHINA分类号：____________TB333密级：______________公开ＵＤＣ：____________单位代码：______________１０００８北京科技大学硕士学位论文论文题目：金刚石颗粒增强金属基复合材料的制备及性能研究淦作腾作者：_________________________何新波教授北京科技大学指导教师：单位：指导小组成员：任淑彬讲师单位：北京科

3、技大学单位：论文提交日期：2009年12月15日学位授予单位：北京科技大学北京科技大学硕士学位论文致谢值此论文完成之际，谨向我的导师何新波教授和任淑彬老师表示衷心的感谢和崇高的敬意。二位老师在论文的选题、试验、结果分析及论文撰写过程中，付出了大量的心血和劳动。老师们渊博的学识、严谨的治学作风、高瞻远瞩的学术思想、和蔼可亲的态度使学生受益匪浅，终生难忘。特别感谢沈晓宇师姐在课题研究工作期间给予的热心指导。同时，本课题组的曲选辉教授、秦明礼教授、尹海清副教授、李平副教授也给予我很大的指导和帮助，在此向他们表示衷心的感谢！感谢同课题组的王建忠、

4、董应虎、梅敏、杨振亮、刘烨、李慧、贾宝瑞、张政敏、郭彩玉等同学对我实验工作的帮助！感谢所有关心和帮助过我的人！感谢百忙之中审阅本文的各位专家、教授！-I-北京科技大学硕士学位论文摘要本研究采用放电等离子烧结技术，制备了表面金属化的金刚石/铝、铜复合材料。研究了烧结工艺、混粉工艺、金刚石表面金属化成分等对制备金刚石/金属基（铝、铜）复合材料的热物理性能的影响。主要研究结果如下：采用表面具有镀覆层的金刚石粉和金属铝、铜粉通过放电等离子烧结，可以提高复合材料的致密度；材料的致密度和界面热阻是影响该材料热导率的重要因素，提高致密度和降低材料的界面

5、热阻是材料获得高热导率的重要前提。表面镀覆Ti的金刚石更适合制备铝基复合材料；表面镀Cr的金刚石更适合制备铜基复合材料。在630℃、压力为50MPa的条件下制得的表面镀覆Ti的金刚石/铝复合材料；和在900℃、压力为30MPa的条件下制得的表面镀覆Cr金刚石/铜复合材料，内部结合紧密，结合强度高。在断面中的金刚石主要表现为穿晶断裂。含有60vol%平均粒径120μm表面镀Ti金刚石颗粒，混合粉料中铝粉质量比120μm：17μm=2：1、混料时间为8h，在烧结温度630℃、压力50MPa、采用先加压后升温的方式，制备的金刚石/铝复合材料致密

6、度达到97.9%，热导-1-1率达486.3W⋅m⋅K；含有60vol%平均粒径120μm表面镀Cr金刚石颗粒，混合粉料中采用粒径为小于150μm铜粉、混料时间为8h，在烧结温度900℃、压力30MPa、采用匀速加压方式，制备金刚石/铜复合材料致密度达到99.1%，热-1-1导率达503.9W⋅m⋅K。本实验中，SPS烧结工艺制备的表面含有镀层的金刚石颗粒增强金属基复合材料中，金刚石颗粒没有石墨化。关键词：金刚石/铝，金刚石/铜，金属化，热导率，放电等离子烧结-III-北京科技大学硕士学位论文Studyonpreparationandpr

7、opertiesofdiamondparticlesreinforcedmetalmatrixcompositesAbstractInthisthesis,weusedSparkPlasmaSintering(SPS)technologytofabricatediamondparticleswhichsurfacewasmetallizedreinforcedmetalmatrixcompositesWemeasuredandanalyzedthethermophysicalpropertiesofdiamondparticlesrein

8、forcedmetalmatrix(AlorCu)compositefabricatedindifferentsinteringprocess,mixpowderprocess,plating