發(fā)布時間：2024-09-17 17:37

　　純銅具備優(yōu)異的導熱、導電、耐腐蝕性能,而金剛石/銅復合材料具有更高的導熱性能和較低的熱膨脹系數(shù),兩者都在熱沉材料上有廣闊的應用前景,但也都存在相應的不足,如純銅的高熱膨脹、不耐磨、低強度,金剛石/銅復合塊體較差的加工性能。因此,本文基于機械合金化涂覆技術在純銅表面制備金剛石/銅復合涂層,旨在保持純銅基底熱傳導性能和加工性能,同時降低表面熱膨脹,提高耐磨性能。本文研究分為兩個部分進行。第一部分主要研究原始粉末中金剛石的粒度和含量對復合涂層組織和性能的影響,并結(jié)合粉末、涂層、基底的變化規(guī)律,歸納出金剛石/銅復合涂層的沉積機理。研究表明,涂層中的金剛石顆粒嚴重碎化但沒有發(fā)生石墨化,粒徑主要分布在500nm²μm,而涂層-基底界面處和內(nèi)層中存在少量粗大金剛石顆粒。涂層中銅的晶粒細化、晶格畸變。原始粉末中金剛石的粒度主要影響涂層中粗大金剛石的粒度和分布,而金剛石含量則影響涂層的厚度、結(jié)合力。熱震過程中,鑲嵌結(jié)構(gòu)界面、內(nèi)層金剛石部分脫粘以及較好的內(nèi)部結(jié)合使得涂層有效抵抗熱沖擊。涂層沉積過程中,純銅基底表面反應活性提高,金剛石顆粒不斷細化,復合粉末冷焊能力先增強后減弱,涂層的厚度...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 金剛石/銅熱沉材料的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 金剛石/銅制備方法的研究進展
        1.2.2 金剛石/銅界面改性的研究進展
        1.2.3 金剛石/銅復合涂層的研究進展
    1.3 機械合金化概述
        1.3.1 機械合金化的產(chǎn)生及發(fā)展
        1.3.2 機械合金化的粉末體系
        1.3.3 機械合金化過程的主要影響因素
        1.3.4 機械研磨處理及研究現(xiàn)狀
        1.3.5 表面機械涂覆技術及研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究內(nèi)容及要解決的問題
        1.4.1 研究內(nèi)容和目標
        1.4.2 擬解決的關鍵問題
第二章 實驗材料、設備及試驗方案設計
    2.1 實驗材料
    2.2 實驗設備
        2.2.1 制樣設備
        2.2.2 熱處理設備
    2.3 實驗方案及流程
        2.3.1 實驗方案
        2.3.2 金剛石/銅復合涂層制備流程
    2.4 試樣分析設備及方法
        2.4.1 組織結(jié)構(gòu)的表征與分析
        2.4.2 性能測試
第三章 純銅表面制備金剛石/銅復合涂層
    3.1 實驗過程與參數(shù)設計
    3.2 金剛石原始粒徑對金剛石/銅復合涂層結(jié)構(gòu)及性能的影響
        3.2.1 宏觀形貌和晶體結(jié)構(gòu)分析
        3.2.2 顯微結(jié)構(gòu)和組織形貌分析
        3.2.3 顯微硬度分析
        3.2.4 抗熱震性能分析
    3.3 粉末配比對金剛石/銅復合涂層結(jié)構(gòu)及性能的影響
        3.3.1 顯微結(jié)構(gòu)和組織形貌分析
        3.3.2 顯微硬度分析
        3.3.3 抗熱震性能分析
    3.4 小結(jié)
第四章 金剛石/銅涂層沉積機理研究
    4.1 實驗過程與球磨時間設計
    4.2 復合粉末的變化
    4.3 T2 純銅基底的變化
    4.4 球磨時間對涂層微觀形貌的影響
    4.5 金剛石/銅復合涂層形成機理
    4.6 小結(jié)
第五章 再結(jié)晶退火對金剛石/銅復合涂層的影響
    5.1 實驗過程與參數(shù)設計
    5.2 涂層的顯微結(jié)構(gòu)和組織形貌分析
    5.3 涂層的主要性能
        5.3.1 顯微硬度
        5.3.2 摩擦磨損性能
        5.3.3 熱傳導性能
    5.4 小結(jié)
第六章 摻Cr+高溫退火處理對金剛石/銅復合涂層的影響
    6.1 實驗過程與參數(shù)設計
    6.2 涂層的顯微結(jié)構(gòu)和組織形貌分析
    6.3 涂層的主要性能
        6.3.1 顯微硬度
        6.3.2 摩擦磨損性能
        6.3.3 熱傳導性能
    6.4 小結(jié)
第七章 全文總結(jié)
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表(錄用)的學術論文及其他研究成果



本文編號：4005802