3D打印模板法制备三维网络结构Al 2 O 3 /Cu复合材料

发布时间：2024-06-29 12:47

　　三维网络结构Al₂O₃/Cu复合材料因其兼备Al₂O₃的高硬度、高耐磨性能和Cu的优良导电性能而在电子封装、电触头领域具有广阔的应用前景,有望替代传统Cu合金成为新一代触头材料。如何精确调控三维网络结构Al₂O₃/Cu复合材料中氧化铝相和铜的分布形态和结构是实现材料优良的电、力学性能的重点和难点问题。随着近年来3D打印技术日益成熟,通过3D打印技术实现对陶瓷体精确设计,从而达到对三维网络结构Al₂O₃/Cu复合材料各相的设计调控成为一种可能。本研究将3D打印技术和传统陶瓷制备工艺浇注成型相结合,制备出结构可控的Al₂O₃陶瓷框架,然后通过熔盐法在Al₂O₃框架表面制备金属Ti涂层以改善界面润湿性,最后利用无压浸渗技术制备出三维网络结构Al₂O₃/Cu复合材料,分析复合材料的微观结构、...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 三维网络结构复合材料
        1.2.1 三维网络结构陶瓷/金属复合材料的性能特点
        1.2.2 三维网络结构陶瓷/金属复合材料的制备方法
        1.2.3 三维网络结构陶瓷/金属复合材料的研究现状
    1.3 Al₂O₃/Cu复合材料
        1.3.1 Al₂O₃/Cu复合材料的性能特点
        1.3.2 Al₂O₃/Cu复合材料的制备方法
        1.3.3 Al₂O₃/Cu复合材料的研究现状
    1.4 熔融沉积技术
        1.4.1 熔融沉积技术的特点
        1.4.2 PLA材料的特点
    1.5 陶瓷表面改性与复合材料的界面
        1.5.1 气相沉积制备钛涂层
        1.5.2 熔盐法制备钛涂层
    1.6 无压浸渗制备复合材料
        1.6.1 无压浸渗技术的特点
        1.6.2 无压浸渗技术的难点
    1.7 本课题研究的目的及内容
        1.7.1 研究目的
        1.7.2 研究内容
第二章 试验方法
    2.1 实验设计
    2.2 实验技术路线
    2.3 实验原料与设备
        2.3.1 Al₂O₃预制体的制备原料
        2.3.2 Al₂O₃预制体表面制备钛涂层原料
        2.3.3 Al₂O₃/Cu复合材料的制备原料
        2.3.4 实验设备
    2.4 实验方法
        2.4.1 复合材料结构设计
        2.4.2 Al₂O₃预制体的制备
        2.4.3 Al₂O₃预制体表面制备钛涂层
        2.4.4 Al₂O₃/Cu复合材料的制备
    2.5 复合材料微观结构表征
        2.5.1 物相分析
        2.5.2 微观形貌
    2.6 复合材料性能检测及表征
        2.6.1 抗压强度
        2.6.2 电阻率测定
        2.6.3 摩擦磨损性能
第三章 Al₂O₃陶瓷框架制备及表征
    3.1 Al₂O₃陶瓷预制体的制备
        3.1.1 FDM 技术打印三维网络结构框架
        3.1.2 PLA 框架预处理
        3.1.3 采用 PLA 模板制备氧化铝陶瓷预制体
        3.1.4 PLA 模板的去除
        3.1.5 烧结
    3.2 Al₂O₃陶瓷体的结构与组成
        3.2.1 Al₂O₃陶瓷体的组成
        3.2.2 氧化铝陶瓷体的微观结构
    3.3 本章小结
第四章 不同Al₂O₃框架排布对复合材料性能的影响
    4.1 三维网络结构Al₂O₃/Cu复合材料的制备
        4.1.1 陶瓷框架表面改性
        4.1.2 无压浸渗制备Al₂O₃/Cu复合材料
    4.2 Al₂O₃/Cu复合材料的微观形貌
    4.3 复合材料的性能
        4.3.1 抗压强度
        4.3.2 电阻率
        4.3.3 摩擦磨损性能
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3997577