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

材料研究学报, 2015, 29(1): 17-24.

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

1.东北大学各向异性与织构教育部重点实验室沈阳110819

2.东北大学各向异性与织构教育部重点实验室沈阳110819

3.东北大学各向异性与织构教育部重点实验室沈阳110819

4.东北大学各向异性与织构教育部重点实验室沈阳110819

基金项目: 国家自然科学基金51171040、U1302272、51301035,国家高技术研究发展计划2013AA031601和东北大学引进人才启动基金01270021814101/024资助项目.Supported by National Natural Science Foundation of China Nos.51171040 & U1302272 & 51301035 and High Technology Research and Development Program of China No.2013AA031601,Northeastern University Young Talent Start-up Funding No.01270021814101/024.

关键词：复合材料 , 化学镀铜 , 颗粒强化 , 力学性能

Electroless Copper Plating on Different Types of Ceramic Particles and Its Effects on Mechanical Properties of Particulate Reinforced Iron Matrix Composites

Keywords： composite , electroless copper plating , particles strengthening , mechanical property

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(SiC)、碳化钛(Tic)和氮化钛(TiN)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SiC颗粒增强铁基复合材料,SiC颗粒镀铜后性能提高的幅度不是最大;而TiN颗粒镀铜后,TiN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.

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