陶瓷颗粒表面镀铜对陶瓷颗粒增强铁基复合材料性能的影响

摘要

在不同类型和尺寸的陶瓷颗粒表面化学镀铜,研究了镀铜对陶瓷颗粒增强铁基复合材料力学性能的影响。结果表明:对于不同粒度的陶瓷颗粒,需要调整络合剂柠檬酸纳的加入量以制备出质量合格的镀铜层。在碳化硅(Si C)、碳化钛(Ti C)和氮化钛(Ti N)三种陶瓷颗粒表面镀铜,都能改善相应的铁基复合材料的机械性能。对于拉伸强度最高的Si C颗粒增强铁基复合材料,Si C颗粒镀铜后性能提高的幅度不是最大;而Ti N颗粒镀铜后,Ti N颗粒增强铁基复合材料拉伸强度的提高最大。这个结果表明,铁基复合材料的界面缺陷是决定性能的关键。研究还发现,强化粒子的含量比较高时镀铜对性能的改善更显著。镀铜使性能改善的机理是,铜在界面处呈现包敷形貌,当粒子团聚接触时能提供粒子间的金属连接。显微组织观察表明,镀铜后界面缺陷显著减少。