一种Cu制造技术

本发明专利技术公开了一种Cu

Cu70Zr20Ti10 amorphous alloy reinforced SiC composite material and preparation process thereof

The invention discloses a Cu70Zr20Ti10 amorphous alloy reinforced SiC composite material and a preparation process thereof. The composite material is formed by uniformly mixing Cu70Zr20Ti10 amorphous alloy flaky powder and spherical SiC powder by hot pressing. Cu70Zr20Ti10 amorphous alloy flake powders are obtained by ball milling of Cu70Zr20Ti10 atomized powders of spherical crystalline state. The coefficient of linear expansion of the composite is 5.3 * 10

【技术实现步骤摘要】
一种Cu70Zr20Ti10非晶合金增强的SiC复合材料及其制备工艺
本专利技术涉及一种Cu70Zr20Ti10非晶合金增强的SiC复合材料及其制备工艺。
技术介绍
碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐腐蚀、耐高温、耐磨性能好，功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料，用以制成的高级耐火材料，耐热震、体积小、重量轻而强度高，节能效果好。然而碳化硅产品的制备工艺复杂，烧结温度高（一般为2000℃以上），很难达到全致密度，限制了其应用范围。因此，降低碳化硅的成型温度，简化其制备工艺，并到达全致密度具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种铜基非晶合金增强的SiC复合材料及其制备工艺。本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的：一种Cu70Zr20Ti10非晶合金增强的SiC复合材料，其特征在于:所述复合材料由10wt%的Cu70Zr20Ti10非晶合金片状粉末与90wt%的SiC球形粉末均匀混合后，再进行热压成型而获得的完全致密的块体复合材料，其中所述Cu70Zr20Ti10非晶合金片状粉末是通过球磨Cu70Zr20Ti10球形晶态雾化粉末而获得的片状粉末，其玻璃转变温度为325.2℃，晶化温度为382.5℃。本专利技术所述复合材料的线膨胀系数为5.3×10-6K-1、导热系数为86.4W/m·K以及密度为3.5g/cm3。本专利技术所述SiC复合材料的制备工艺，其特征在于包括如下步骤：（1）将Cu70Zr20Ti10球形晶态雾化粉末放入真空球磨罐中并充满无水乙醇，在球料比为30:1、球磨速度为500转/分钟的条件下，球磨10小时后即可获得非晶合金片状粉末；（2）将10wt%的Cu70Zr20Ti10非晶合金片状粉末与90wt%的SiC球形粉末均匀混合，放入不锈钢模具内腔中，然后以20℃/分钟的加热速度将模具加热到350℃，保温10分钟，采用150MPa的压力和保压时间为5分钟的条件下进行热压成型，获得的完全致密的块体复合材料。本专利技术所述一种三明治型SiC复合材料及其制备工艺与现有SiC复合材料的制备工艺相比，具有如下显著不同的特征，（1）简化了SiC复合材料的制备工艺，（2）采用Cu70Zr20Ti10片状非晶合金粉末作为SiC球形复合粉末间隙间的填充剂和粘接剂，（3）通过Cu70Zr20Ti10片状非晶合金粉末在其过冷液相区的液态特征实现SiC颗粒的成型，（4）大大降低了SiC复合材料的成型温度，并实现了SiC复合材料的全致密化。本专利技术制成的产品分别用真空球磨罐球磨，油压机成型，扫描电子显微镜观察Cu70Zr20Ti10非晶合金片状粉末的形貌，XRD检测Cu70Zr20Ti10非晶合金片状粉末的非晶态结构，差热扫描量热计测量Cu70Zr20Ti10非晶合金片状粉末的玻璃转变温度和晶化温度，热膨胀仪测量线膨胀系数，激光闪光仪测量导热系数，阿基米德法测量密度。本专利技术一种铜基非晶合金增强的SiC复合材料的成分为10wt%的Cu70Zr20Ti10非晶合金片状粉末和90wt%的SiC球形粉末，其线膨胀系数为5.3×10-6K-1、导热系数为86.4W/m·K以及密度为3.5g/cm3。具体实施方式下面根据具体实施例对本专利技术作进一步说明：实施例1用天平称取Cu70Zr20Ti10球形晶态雾化粉末5克，放入真空球磨罐中并充满无水乙醇，在球料比为30:1、球磨速度为500转/分钟的条件下，球磨10小时后获得Cu70Zr20Ti10非晶合金片状粉末；然后用天平称取SiC球形粉末45克，将5克Cu70Zr20Ti10非晶合金片状粉末与45克SiC球形粉末均匀混合，放入不锈钢模具内腔中，以20℃/分钟的加热速度将模具加热到350℃，保温10分钟，采用150MPa的压力和保压时间为5分钟的条件下进行热压成型。该复合材料的线膨胀系数为5.3×10-6K-1、导热系数为86.4W/m·K以及密度为3.5g/cm3。实施例1用天平称取Cu70Zr20Ti10球形晶态雾化粉末7克，放入真空球磨罐中并充满无水乙醇，在球料比为30:1、球磨速度为500转/分钟的条件下，球磨10小时后获得Cu70Zr20Ti10非晶合金片状粉末；然后用天平称取SiC球形粉末63克，将7克Cu70Zr20Ti10非晶合金片状粉末与63克SiC球形粉末均匀混合，放入不锈钢模具内腔中，以20℃/分钟的加热速度将模具加热到350℃，保温10分钟，采用150MPa的压力和保压时间为5分钟的条件下进行热压成型。该复合材料的线膨胀系数为5.3×10-6K-1、导热系数为86.4W/m·K以及密度为3.5g/cm3。实施例1用天平称取Cu70Zr20Ti10球形晶态雾化粉末10克，放入真空球磨罐中并充满无水乙醇，在球料比为30:1、球磨速度为500转/分钟的条件下，球磨10小时后获得Cu70Zr20Ti10非晶合金片状粉末；然后用天平称取SiC球形粉末90克，将10克Cu70Zr20Ti10非晶合金片状粉末与90克SiC球形粉末均匀混合，放入不锈钢模具内腔中，以20℃/分钟的加热速度将模具加热到350℃，保温10分钟，采用150MPa的压力和保压时间为5分钟的条件下进行热压成型。该复合材料的线膨胀系数为5.3×10-6K-1、导热系数为86.4W/m·K以及密度为3.5g/cm3。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Cu70Zr20Ti10非晶合金增强的SiC复合材料，其特征在于:所述复合材料由10wt%的Cu70Zr20Ti10非晶合金片状粉末与90wt%的SiC球形粉末均匀混合后，再进行热压成型而获得的完全致密的块体复合材料，其中所述Cu70Zr20Ti10非晶合金片状粉末是通过球磨Cu70Zr20Ti10球形晶态雾化粉末而获得的片状粉末，其玻璃转变温度为325.2℃，晶化温度为382.5℃。

【技术特征摘要】
1.一种Cu70Zr20Ti10非晶合金增强的SiC复合材料，其特征在于:所述复合材料由10wt%的Cu70Zr20Ti10非晶合金片状粉末与90wt%的SiC球形粉末均匀混合后，再进行热压成型而获得的完全致密的块体复合材料，其中所述Cu70Zr20Ti10非晶合金片状粉末是通过球磨Cu70Zr20Ti10球形晶态雾化粉末而获得的片状粉末，其玻璃转变温度为325.2℃，晶化温度为382.5℃。2.根据权利要求1所述的一种Cu70Zr20Ti10非晶合金增强的SiC复合材料，其特征在于:所述复合材料的线膨胀系数为5.3×10-6K-1、导热系数为86.4W/m·K以及密度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡安辉，胡优生，安琪，周果君，罗云，李小松，丁超义，
申请(专利权)人：湖南理工学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43