燃烧合成—熔铸工艺制备MoSi2—Cu复合材料的实验研究
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摘要：本文建立了电场作用下的燃烧合成反应的热力学模型，利用燃烧合成-熔铸技术探讨了原位合成MoSi2 -Cu复合材料的可能性。实验表明，随着MoSi2 -Cu复合材料中Cu含量的增加，燃烧模式从热爆模式变为自蔓延模式。增加复合材料中的Cu含量，可降低MoSi2 颗粒的尺寸，改善其分布。
关键词：燃烧合成；熔铸；MoSi2-Cu复合材料；电场
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）21-0229-03
众所周知，铜有着优良的导电性，其导电率在所有的金属中仅次于金和银，故它被广泛应用于电子电器设备中；但同时铜本身的熔点、强度都比较低，因此，纯铜或铜合金在对导电性、强度及熔点都有一定要求的场合的应用受到极大的限制。本研究的目的就是通过在铜中引入增强相来改善铜本身固有的低强度、低熔点的缺陷，但同时要求不影响其本身的高导电率性质。这就要求引入的增强相既要有极高的强度、熔点又要同时具有优异的导电性。纵观当今的材料中，符合高强、高熔点特性的是陶瓷材料，但已知的陶瓷材料大都不能导电，而只有极少数的具有导电性，MoSi2就是其中的较为理想的一种。它既有较高的强度又兼具良好的导电性。鉴于MoSi2及Cu的性质，如果通过一定的方法制得由MoSi2和Cu组成的复合材料，则不仅可解决基体铜熔点低、强度不足的缺点，而且也不影响其高的导电性，具有较好的综合性能，从而有着更广泛的应用范围。
本文以MoO3-CuO-Al-Si反应体系为对象，首先初步建立电场作用下该体系燃烧合成反应的热力学模型，然后通过燃烧合成-熔铸技术制备出MoSi2-Cu原位复合材料。主要研究内容包括：电场作用下燃烧合成反应热力学模型的初步研究；MoO3-CuO-Al-Si反应体系燃烧合成-熔铸过程分析；燃烧合成-熔铸MoSi2-Cu原位复合材料的组织结构分析。实验表明，MoO3-CuO –Al-Si体系的燃烧合成反应很容易进行，合成的产物能熔化成液态，且Al2O3陶瓷能与液态的MoSi2 和Cu自动分离。因此，采用燃烧合成-熔铸技术可以制备MoSi2-Cu复合材料，从而可实现该复合材料的原位合成和液态成形一体化。
1 电场作用下燃烧合成反应热力学模型的建立
虽然当今对于燃烧合成技术的研究较多，但由于燃烧合成是一个高温、瞬时的过程...
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