La2O3掺杂Ti3SiC2/Cu复合材料的制备与性能

• 作者: 伊洪勇 陈忠文 王俊青 张云龙 李成海 张瑞霞 潘佳琦 李文博 贾辰凡
• 来源期刊: 铜业工程
• 关键词: Ti3SiC2 Cu复合材料 耐磨性 显微硬度
• 年，卷（期）: 2024,（1）
• 所属期刊栏目: 铜基新材料耐蚀/耐磨性能研究专题
• 页码范围: 24-30
• 页数: 7页
• 语种: 中文

摘要

铜合金作为热管理材料长期服役时，会出现冷-热循环条件下的结构性失效问题，因此考虑将具有低膨胀系数的MAX相材料引入到铜合金中，来降低复合材料的热膨胀性。Ti3SiC2是一种兼具陶瓷和金属的优良特性的三元层状陶瓷材料，具有自润滑、高韧性、高导电性等特点。作为增强相，Ti3SiC2能够提高Cu基复合材料的摩擦性能，降低复合材料的热膨胀系数，因此被应广泛用于电子封装材料、热管理材料等领域。本文将稀土氧化物La2O3引入到Ti3SiC2/Cu复合材料中，研究了La2O3掺杂含量对Ti3SiC2/Cu复合材料物相组成、表面形貌、显微硬度和摩擦因数等的影响。研究发现，利用热压烧结技术能够获得致密度较高的Ti3SiC2/Cu复合材料，相对密度在98.5%以上。适量掺杂La2O3后，Ti3SiC2/Cu复合材料的显微硬度有所增加，能够实现Ti3SiC2/Cu复合材料的弥散强化。随着La2O3掺杂量增加，Ti3SiC2/Cu复合材料的摩擦因数呈现出先降低后增加的趋势。在Cu基复合材料中添加Ti3SiC2，能够起到润滑的作用，有利于降低摩擦因数。本研究可为Ti3SiC2/Cu复合材料的工程应用提供试验依据。