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铜基复合材料由于兼备高强度、高导电率及良好的热特性,而且硬度高、耐磨性好,因此广泛应用于触头材料、点焊电极、集成电路引线框架等领域。由于TiB2颗粒具有强度和硬度高,耐磨性好的特点,同时热膨胀系数较低,导电导热性能优良,是一种理想的复合材料增强体。因此,Cu/TiB2复合材料成为了研究的一个热点。本文采用Cu粉,Ti粉,LaB6粉为原材料,采用粉末冶金法,在铜基体中原位生成TiB2颗粒制备得到铜基复合材料。采用行星式球磨和高能振动球磨进行混料,用激光粒度分析和物相检测结果分析了球磨方式、球磨时间等球磨工艺参数对粉末性能及出粉率的影响;在热压烧结过程中,对不同工艺条件下制备所得的Cu/TiB2复合材料,采用金相光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和能谱(EDS)等对复合材料物相组成及微观结构进行分析,测试了复合材料的物理及力学性能,包括致密度、显微硬度及热轧后复合材料的抗拉强度、电导率等,研究了烧结工艺参数、增强相含量等对Cu/TiB2复合材料性能的影响规律。研究结果表明:(1)不同的球磨设备对复合粉末的影响主要表现在出粉率方面,球磨时间为20h时,行星式球磨比高能振动球磨的出粉率高7%,因此本研究中选用行星式球磨机进行混料;(2) Cu-Ti-LaB6混合粉末粒径随球磨时间的延长而减小,XRD衍射峰强度降低。球磨初期粉末粒径下降很快,球磨时间超过20h后,粉末粒径下降速度变得平缓,最终趋于一个稳定值。考虑球磨效率和粉末粒径要求,确定最佳球磨时间为20h;(3)采用粉末冶金法,在烧结温度为950℃,保温时间为2h,TiB2增强相的理论含量为5%时,在铜合金中原位生成TiB2制备得到的Cu/TiB2复合材料,电导率可达87%IACS,基体显微硬度达到115HV,抗拉强度最高可达410MPa;(4)在一定范围内,烧结温度的升高及保温时间的延长能够提高材料的致密度及电导率,抗拉强度及显微硬度也随之上升;随着TiB2质量分数的升高,材料的抗拉强度降低,显微硬度提高,导电率有所下降;综合实验结果,得出合理的制备工艺为:在烧结压力为50MPa时,烧结温度为950℃,保温时间为2h,增强相的质量分数为5%时,复合材料的综合性能最佳。