纳米cu固体材料的制备工艺与性能研究

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1、西南科技大学硕士研究生学位论文第1页摘要随着人们对纳米材料研究的不断深入，纳米金属固体材料以其独特的结构和性能逐渐成为研究的热点。目前制备纳米会属固体材料的各种方法均存在一定的局限性，主要是产量低，样品在制各过程中容易受污染等。自悬浮一定向流技术制备纳米金属粉体具有产量大、粉体纯度高等优点，本文将模压法与之相结合，探索了制备纳米金属I蚓体材料的新工艺：自悬浮一模压法。本文采用此法制备了纳米Cu固体材料，其相对密度最高为95．1％，平均晶粒尺寸为20～30nm。分析了模压过程中影响cu粉致密化的因素；测试并分析了纳米Cu的显徼硬度变化；对冷压纳米cu进行真空热处理，利用x射线衍射和

2、正电子湮没寿命谱研究了纳米cu在热处理过程中的微结构及性能变化；利用正交实验法对纳米cu的制备工艺进行了进“·步研究，分析了压制及热处理过程的影响因素：．此外，本文还对化学法制备包覆型纳米Cu／Ag双金属粉进行了初步研究。研究结果表明：自悬浮一模压法制备的纳米cu固体材料的热稳定性较好，热处理温度低于250℃时，纳米Cu的晶粒尺寸变化不明显，温度高于250℃时，纳米Cu会出现类似于粗晶Cu再结晶的晶粒细化现象；纳米Cu固体材料的显微硬度为1．65～1．90GPa，约为普通粗晶Cu的3～4倍；冷压后的纳米cu存在不同体积的空隙，与国内外其它的报道相比，自悬浮一模压法制备的纳米cu内

3、部的大部分空隙为单空位及空位团，微孔隙的体积较小，热处理过程中，随着温度的提高和时间的延长，材料内部的单空位和微孔隙的数量逐渐降低，而空位团的数量增加：利用A酬q溶液进行直接置换可以在较简单的工艺条件下得到包覆结构的铜一银双金属粉，表面银含量随AgN0。溶液的加入量的增加而增加，可达到83．35％，与其它镀银方法相比，此法的AgNO；利用率较高。与原位加压相比，本文采用的异位压制工艺节约了设备投资成本，且自悬浮一模压法工艺简便，可根据应用需要方便地扩大生产规模，对纳米材料的实用化很有意义。关键词：纳米cu自悬浮一模压法显微硬度微结构Cu／Ag双金属粉西南科技大学硕士研究生学位论文

4、第Ⅱ页AbstractAstheresearchonnaJlometermaterialsisdeveloping，nanocrystallincmetalbcc锄earesearchfocllsiIl廿lisfieldbecauseofitspani“larstructu】陀andpropenies．111eexist主ngpf印afationmemodsallklvesomedefbcts，suchas10wproductiVi锄easilybeingpollutedd嘶ngmeprepareprocess，andsoon．Fla、v．1evit砒ionm曲odhasadva

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7、lJre，pressure-holdir培虹me，annealiI培tempemturc趴dannealing妇onpropertiesofNc-Cu，Inmist11esis，primarysnjdyonprepamtionoft11eAgplatingNona_CubiIIl叫licpowders砸msubsdtutionnlet}lodanddeoxidjzationnlethodwasalsodiscussed．Conclusionsasf’ollowscanbeobta