粉末冶金Ta-Ru合金的制备及力学性能

发布时间：2024-11-06 20:05

　　 采用粉末冶金热压烧结法制备了适用于电子互连应用的高纯钽-钌（Ta-Ru）增强复合材料。在行星式球磨机上以不同的成分配比混合高纯度微米级钽-钌粉末,并在真空热压烧结炉中在1 700℃的温度和20 MPa的压力下热压烧结3 h。通过XRD、SEM、EDS、抗拉强度测试等手段,研究了在不同Ru含量下所得材料的的相组成、显微结构、密度、硬度和抗拉强度。结果表明,随着Ru含量的增加,合金中先后形成TaRu、Ta₃Ru、TaRu₄等金属间化合物,材料的致密度和抗拉强度逐渐升高,显微硬度先升高后降低。随着Ru含量的增加,合金的断裂方式由解理断裂逐渐转变为了沿晶断裂和韧性断裂。

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【部分图文】：

采用市售纯度为99.95%的Ta粉和99.95%的Ru粉为原料,两种粉体颗粒直径约5～10μm左右,成分按照Ta∶Ru原子比分别为1∶1,1∶3和3∶1进行配料,试验材料的名义成分如表1所示。所使用的粉体形貌如图1所示,图示中粉体均呈现不规则形状,这有助于提高坯体的致密度。1.....

本试验所使用的真空热压设备如图2所示。将配制的粉末和磨球一起装入球磨罐中并密封,抽真空后通入高纯Ar气重复3次,使球磨罐处于Ar保护气氛下,防止粉末在球磨混料的过程中氧化。球磨混料在行星式球磨机上进行,球料比为5∶1,球磨机的转速为120r/min,球磨混料时间为8h。在A....

图4为1700℃、20MPa条件下烧结的不同成分Ta-Ru合金的扫描电镜图像(SEM)。由图4可以看出Ta-Ru合金表面比较平整,并且存在着不同相,随着Ru含量的增加,不同相区域的对比度显著提高,同时孔隙逐渐减少。在Ta-Ru原子比为1∶1时,形成的Ta-Ru合金靶材表面气....

式中:ρ为使用Archimedes法测定的样品密度,(g/cm3);ρ0为材料的理论密度,(g/cm3)。图5试样2的表面元素成分分析

本文编号：4011529