Cu-Si合金粉末选择性氮化工艺研究

摘要

对Cu-Si合金原位渗氮法制备Si3N4/Cu复合材料进行试验研究.采用非真空熔炼、高压水雾化法制得Cu-Si合金粉末,经N2+5％H2(体积分数)混合气体氮化和真空SPS(Spark Plasma Sintering)成型,制备得到复合材料.结果表明:粉末中N含量随着氮化温度的升高和氮化时间的延长而增大.在1000℃氮化60 h和90 h时,氮含量明显提高;Cu的衍射峰整体向大角度出现明显偏移,同时晶格常数变小,表明Si从Cu基体中脱溶,与N反应生成Si3N4;随着氮化温度的升高和氮化时间的延长,材料的电导率和硬度逐步上升,但由于总体氮化速率较低,过长的氮化时间会导致材料的硬度下降.