高温机械合金化法制备Cu--Mo合金

摘要

Cu-Mo合金材料不仅有金属铜的良好的导热导电性能，还有金属钼的高熔点、高强度、低热膨胀系数和高弹性模量等等性能。因此Cu-Mo合金材料广泛应用于电触头料、热沉材料、电子封装材料、高温材料和电极材料等方面。 本文是用高温机械合金化法来制备Cu-Mo合金材料。对于本实验中采用的高温机械合金化法，与传统的机械合金化法不同，高温机械合金化法是在将原料粉末球磨的同时，进行加热、煅烧、还原。 实验是按照以下四个步骤进行的: (1)以氧化铜、氧化钼和石墨为原料进行高温机械合金化的过程; (2)以氧化铜、氧化钼和葡萄糖为原料进行高温机械合金化的过程; (3)用化学沉淀法制备出Cu-Mo合金的前驱体，然后将前驱体进行高温机械合金化的过程; (4)以纯的金属Cu粉和Mo粉为实验原料，进行高温机械合金化的过程。 对以上四个步骤，讨论原料的配比、球磨温度和球磨时间对球磨产物的影响。用XRD、SEM和EDS测试等对产物进行测试、分析，从而得到最佳的球磨条件。结果表明:第一个步骤产物中大量存在的还是MoO3、CuO、Cu2O，说明反应原料MoO3和CuO几乎没有被石墨还原;第二个步骤所得的产物中主要含有MoO3、Cu和Cu2O，说明原料中大部分的CuO被葡萄糖还原为铜，而氧化钼几乎没有被还原;第三个步骤将化学沉淀法制备前驱体进行高温机械合金化，结果产物主要有MoO3、Cu、CuO、Cu2O、MoO2，说明前驱体中部分Cu的化合物被还原为Cu，而MoO2没有被还原为Mo;第四个步骤以纯的金属Cu粉和Mo粉为实验原料，进行高温机械合金化的过程，Mo-3％的实验原料在350℃的温度下球磨8h，金属Mo在金属Cu相中有一定的固溶度。与传统合金制备方法相比，高温机械合金化法制备Cu-Mo合金可以使Mo在Cu中有一定的固溶度。

目录

声明

摘要

1．1引言

1．2 Cu、Mo以及Cu-Mo合金材料的性质

1．2．1 Cu的性质概述

1．2．2 Mo的性质概述

1．2．3 Cu-Mo合金材料的特性

1．2．4 Cu-Mo合金材料相比Cu-W合金材料的优越性

1．3 Cu-Mo合金材料的应用

1．3．1真空电触头材料

1．3．2热沉材料

1．3．3电子封装材料

1．3．4高温材料

1．3．5电极材料

1．3．6其他

1．4．2化学共沉淀还原法

1．4．3均相沉淀法

1．4．4溶胶-凝胶法(S-G法)

1．4．5喷雾干燥法

1．4．6机械热化学法

1．4．7氧化物共还原法

1．4．8复合氧化物还原法

1．4．10液相烧结法

1．4．11熔渗法

1．4．12放电等离子烧结法(SPS)

1．4．13其他方法

1．5机械合金化

1．5．1机械合金化的概念与发展

1．5．2机械合金化的作用机理

1．5．3机械合金化的理论模型

1．6高温机械合金化法

1．6．1高温机械合金化法的概念

1．6．2高温机械合金化过程中的主要影响因素

1．7本课题的研究内容

第2章Cu-Mo合金材料的实验方案与性能表征手段

2．1实验原材料及设备

2．2实验方案

2．3 Cu-Mo合金材料性能表征

2．3．1 XRD分析

2．3．2 SEM分析

2．3．3 EDS分析

第3章高温机械合金化法制备Cu-Mo合金材料以及性能表征

3．1．1以氧化铜、氧化钼为原料，石墨为还原剂

3．1．2以氧化铜、氧化钼原料，葡萄糖为还原剂

3．2．2 Cu-Mo合金材料前驱体的高温机械合金化

3．4 Cu粉、Mo粉的高温机械合金化过程

3．4．1 Mo的质量分数对高温机械合金化产物的影响

3．4．2不同球磨温度对高温机械合金化产物的影响

3．4．3不同球磨时间对高温对机械合金化产物的影响

3．5本章小结

第4章结论

参考文献

致谢