热处理对金刚石/2024Al复合材料微观组织和热物理性能的影响

摘要

采用挤压铸造法制备粒径为5μm、体积分数为50%的金刚石/2024Al 复合材料。退火处理后对其金相组织界面反应、界面结合情况以及金刚石颗粒的内部缺陷进行观察与分析，并对其热物理性能进行测试与研究。结果表明，金刚石/2024Al 复合材料的组织致密，无明显的气孔、夹杂等缺陷；颗粒为不规则多边形，有棱角，分布比较均匀。透射电镜观察表明，部分金刚石颗粒内部有位错和层错存在，而2024Al 基体中的位错密度较大，金刚石/2024Al界面处有较多的界面反应物生成，可能为Al2Cu。复合材料在20~100°C温度区间内的平均热膨胀系数为8.5×10-6°C-1，退火处理的复合材料其热膨胀系数有一定程度的降低；随着温度的升高，复合材料的平均热膨胀系数也呈现增加的趋势。复合材料的热导率约为100 W/（m·K），退火处理能够提高复合材料的热导率。