Al2O3/Cu复合材料的研究进展
Research Progress on Al2O3/Cu Composite
摘 要
简述了Al2O3/Cu复合材料常用的制备方法及各自的优缺点，从Al2O3颗粒的含量、尺寸、形貌及表面活性、基体金属和后续处理加工等方面分析了影响复合材料性能的因素；最后提出了Al2O3/Cu复合材料今后的研究发展方向。
研究进展
制备方法
影响因素
物理性能
力学性能
Al2O3/Cu composite
research progress
preparation method
effect factor
physical property
mechanical property
Abstract
The paper briefly describes the most common preparation methods of Al2O3/Cu composite and their respective advantages and disadvantages. The factors of affecting the properties of the composite are analyzed from amounts, size and shape of Al2O3 particle and surface activity, substrate metals and follow-up treatment, and so on. At last, this paper also puts forward the research development direction of Al2O3/Cu composite.
中图分类号 TB331 TG113 DOI 10.11973/jxgccl201703001
所属栏目 综述
基金项目 湖北省教育厅科学技术研究计划项目（Q20163101）
收稿日期 2016/6/3
修改稿日期 2017/1/17
网络出版日期
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备注曾昭锋(1980-),男,山东济宁人,讲师,硕士。
引用该论文: ZENG Zhao-feng. Research Progress on Al2O3/Cu Composite[J]. Materials for mechancial engineering, 2017, 41(3): 1～6
曾昭锋. Al2O3/Cu复合材料的研究进展[J]. 机械工程材料, 2017, 41(3): 1～6
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参考文献
【1】VISESLAVA R, DUSAN B, MILAN T J. Properties of copper matrix reinforced with various size and amount of Al2O3 particles[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2008, 200(3):106-114.
【2】SHEHATA F, FATHY A, ABDELHAMEED M, et al. Preparation and properties of Al2O3 nanoparticle reinforced copper matrix composites by in situ processing[J]. Materials & Design, 2009, 30(7):2756-2762.
【3】MOTTA M S, JENA P K, BROCCHI E A, et al. Characterization of Cu-Al2O3 nano scale composites synthesized by in situ reduction[J]. Materials Science and Engineering C, 2001, 26(15):175-177.
【4】MESLET A H, ALDO M, WOODS R, et al. Influence of heat treatment on tensile response of an oxide dispersion strengthened copper[J]. Journal of Alloys and Compounds, 1999, 290(2):290-297.
【5】YING D Y, ZHANG D L. Processing of Cu-Al2O3 metal matrix nanocomposite materials by high energy ball milling[J]. Materials Science and Engineering A, 2000, 226(1):152-156.
【6】BISELLI C, MORRIS D G, RANDDALL N. Mechanical alloying of high-strength copper alloys containing TiB2 and Al2O3 dispersoid particles[J]. Scripta Metallurgicaet Materials, 1994, 30(10):1327-1332.
【7】LEE D W, HA G H, KIM B K. Synthesis of Cu-Al2O3 nano composite powder[J]. Scripta Materialia, 2001, 44(8/9):2137-2140.
【8】SONG K X, LIU P, TIAN B H. Stabilization of nano-Al2O3p/Cu composite after high temperature annealing treatment[J]. Materials Science Forum, 2005, 475/479:993-996.
【9】SONG K X, GAO J X. Kinetic equation based on non-steady-state diffusion of oxygen in solid copper[J].Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2005, 15(3):589-593.
【10】曾昭锋. 氧化铝颗粒增强铜基复合材料的摩擦磨损性能[J]. 机械工程材料, 2011, 35(8):78-82.
【11】曾昭锋. 多元陶瓷增强铜基复合材料的摩擦磨损性能[J]. 粉末冶金工业, 2015, 25(8):36-41.
【12】王学亮, 王亚平. Cu-Al2O3复合材料的制备技术及研究现状[J]. 电工材料, 2014(1):27-32.
【13】陶杰, 赵玉涛, 潘蕾, 等. 金属基复合材料制备新技术导论[M]. 北京:化学工业出版社, 2007:52.
【14】董仕节, 史耀武. 铜基复合材料的研究进展[J]. 国外金属热处理, 1999, 20(6):9-11.
【15】董树荣, 张孝彬. 纳米碳管增强铜基复合材料的滑动磨损特性研究[J]. 摩擦学学报, 1999, 19(1):1-6.
【16】刘萍, 魏梅红. Al2O3弥散强化铜基复合材料的制备及物理性能的研究[J]. 热处理, 2007, 22(1):44-47.
【17】SAKAI Y, SCHNEIDER-MUNTAU H J. Ultra-high strength, high conductivity Cu-Ag allow wires[J]. Acta Mater, 1997, 45(3):1017-1023.
【18】贾燕民, 丁秉钧. 制备弥散强化铜的新工艺[J]. 稀有金属材料与工程, 2000, 29(2):141-143.
【19】李勇. 氧化铝颗粒弥散强化铜基复合材料的研究[D]. 武汉:华中科技大学, 2005:2.
【20】李玉桐, 董治中, 齐增生, 等. 纳米Al2O3增强铜基复合材料的组织与性能[J]. 天津大学学报, 1996, 29(1):123-129.
【21】王武孝, 袁森, 马红萍, 等. 真空内氧化法制备α-Al2O3/Cu复合材料[J]. 西安理工大学学报, 2001, 17(2):165-168.
【22】申玉田, 崔春翔, 孟凡斌, 等. 高强度高电导率Cu-Al2O3复合材料的制备[J]. 金属学报, 1999, 35(8):888-892.
【23】于艳梅, 杨根仓, 李华伦. 内氧化制备Cu-Al2O3复合材料新工艺的研究[J]. 粉末冶金技术, 2000, 18(4):252-256.
【24】沃丁柱. 复合材料大全[M]. 北京:化学工业出版社, 2000:362.
【25】武建军, 张学仁, 蒋正行, 等. 氧化铝颗粒增强铜基复合材料[J]. 河北工业大学学报, 1996, 25(3):62-66.
【26】雷秀娟, 王峰会, 胡锐, 等. 纳米复合材料的制备工艺及强化机理[J]. 机械科学与技术, 2004, 23(1):90-91.
【27】李进学, 胡锐, 李金山, 等. 细晶Al2O3/Cu复合材料的研究[J]. 粉末冶金技术, 2002, 20(5):276-279.
【28】孙世清, 毛磊, 刘宗茂, 等. Al2O3/Cu和C-Cu复合材料研究进展[J]. 河北科技大学学报, 2001, 22(1):7-10.
【29】TAUBENBLET P W, TIAINEN T. Research of high-electrical-conductivity copper alloys[J]. Materials Science and Engineering, 1986, 2:863-866.
【30】HARIZANOV O A, STEFCHEV P L, LOSSIFOVA A. Metal coated alumina powder for metalloceramics[J]. Materials Letters,1998, 33(5/6):297-299.
【31】KUMAR K G, PAVITHRAN C, ROHATGI P K. Preparation of copper-coated titanic particles for composites[J]. Material Science,1980, 15(6):1588-1592.
【32】SHEN Y T, ZHU J, XU Y J, et al. Fabrication of an in-situ nano-Al2O3/Cu composite with high strength and high electric conductivity[J]. Rare Metals, 2005, 24(1):46-54.
【33】丁红燕, 符学龙, 戴起勋, 等. 粉末冶金法制备Cu/Al2O3复合材料及其性能研究[J]. 金属热处理, 2007, 32(6):37-40.
【34】詹智建. 粉末冶金法制备Al2O3/Cu复合材料及其变形组织与性能的研究[D]. 西安:西安理工大学, 2006:47-61.
【35】刘义发. 原位Al2O3颗粒增强铜基复合材料的制备及其耐磨性能研究[D]. 镇江:江苏大学, 2009:38.
【36】TAKADA J, YAMAMOTO S H, KIKUCHI S M, et al. Determination of diffusion coefficient of oxygen in γ-iron from measurements of internal oxidation in Fe-Al alloys[J]. Metal Trans A, 1986, 17(2):221-229.
【37】丁红燕. 混粉工艺对纳米Al2O3弥散强化铜基复合材料摩擦学特性的影响[J]. 润滑与密封, 2016(1):69-71.
【38】周广宏. 纳米Al2O3/Cu复合材料的制备及其摩擦学特性[J]. 煤炭学报, 2009, 34(2):262-266.
【39】李勇. 冷压烧结法制备Al2O3/Cu复合材料的耐磨性研究[J]. 浙江工贸职业技术学院学报, 2005, 5(4):45-48.
【40】李美霞. 氧化铝弥散强化铜的研究进展及其应用[J]. 粉末冶金工业, 2008,18(1):36-40.
【41】WANG F, CHEN Z G. Study on copper based sintered friction disc for clutch[J]. Powder Metallurgy Industry, 2011, 21(3):301-305.
【2】SHEHATA F, FATHY A, ABDELHAMEED M, et al. Preparation and properties of Al2O3 nanoparticle reinforced copper matrix composites by in situ processing[J]. Materials & Design, 2009, 30(7):2756-2762.
【3】MOTTA M S, JENA P K, BROCCHI E A, et al. Characterization of Cu-Al2O3 nano scale composites synthesized by in situ reduction[J]. Materials Science and Engineering C, 2001, 26(15):175-177.
【4】MESLET A H, ALDO M, WOODS R, et al. Influence of heat treatment on tensile response of an oxide dispersion strengthened copper[J]. Journal of Alloys and Compounds, 1999, 290(2):290-297.
【5】YING D Y, ZHANG D L. Processing of Cu-Al2O3 metal matrix nanocomposite materials by high energy ball milling[J]. Materials Science and Engineering A, 2000, 226(1):152-156.
【6】BISELLI C, MORRIS D G, RANDDALL N. Mechanical alloying of high-strength copper alloys containing TiB2 and Al2O3 dispersoid particles[J]. Scripta Metallurgicaet Materials, 1994, 30(10):1327-1332.
【7】LEE D W, HA G H, KIM B K. Synthesis of Cu-Al2O3 nano composite powder[J]. Scripta Materialia, 2001, 44(8/9):2137-2140.
【8】SONG K X, LIU P, TIAN B H. Stabilization of nano-Al2O3p/Cu composite after high temperature annealing treatment[J]. Materials Science Forum, 2005, 475/479:993-996.
【9】SONG K X, GAO J X. Kinetic equation based on non-steady-state diffusion of oxygen in solid copper[J].Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2005, 15(3):589-593.
【10】曾昭锋. 氧化铝颗粒增强铜基复合材料的摩擦磨损性能[J]. 机械工程材料, 2011, 35(8):78-82.
【11】曾昭锋. 多元陶瓷增强铜基复合材料的摩擦磨损性能[J]. 粉末冶金工业, 2015, 25(8):36-41.
【12】王学亮, 王亚平. Cu-Al2O3复合材料的制备技术及研究现状[J]. 电工材料, 2014(1):27-32.
【13】陶杰, 赵玉涛, 潘蕾, 等. 金属基复合材料制备新技术导论[M]. 北京:化学工业出版社, 2007:52.
【14】董仕节, 史耀武. 铜基复合材料的研究进展[J]. 国外金属热处理, 1999, 20(6):9-11.
【15】董树荣, 张孝彬. 纳米碳管增强铜基复合材料的滑动磨损特性研究[J]. 摩擦学学报, 1999, 19(1):1-6.
【16】刘萍, 魏梅红. Al2O3弥散强化铜基复合材料的制备及物理性能的研究[J]. 热处理, 2007, 22(1):44-47.
【17】SAKAI Y, SCHNEIDER-MUNTAU H J. Ultra-high strength, high conductivity Cu-Ag allow wires[J]. Acta Mater, 1997, 45(3):1017-1023.
【18】贾燕民, 丁秉钧. 制备弥散强化铜的新工艺[J]. 稀有金属材料与工程, 2000, 29(2):141-143.
【19】李勇. 氧化铝颗粒弥散强化铜基复合材料的研究[D]. 武汉:华中科技大学, 2005:2.
【20】李玉桐, 董治中, 齐增生, 等. 纳米Al2O3增强铜基复合材料的组织与性能[J]. 天津大学学报, 1996, 29(1):123-129.
【21】王武孝, 袁森, 马红萍, 等. 真空内氧化法制备α-Al2O3/Cu复合材料[J]. 西安理工大学学报, 2001, 17(2):165-168.
【22】申玉田, 崔春翔, 孟凡斌, 等. 高强度高电导率Cu-Al2O3复合材料的制备[J]. 金属学报, 1999, 35(8):888-892.
【23】于艳梅, 杨根仓, 李华伦. 内氧化制备Cu-Al2O3复合材料新工艺的研究[J]. 粉末冶金技术, 2000, 18(4):252-256.
【24】沃丁柱. 复合材料大全[M]. 北京:化学工业出版社, 2000:362.
【25】武建军, 张学仁, 蒋正行, 等. 氧化铝颗粒增强铜基复合材料[J]. 河北工业大学学报, 1996, 25(3):62-66.
【26】雷秀娟, 王峰会, 胡锐, 等. 纳米复合材料的制备工艺及强化机理[J]. 机械科学与技术, 2004, 23(1):90-91.
【27】李进学, 胡锐, 李金山, 等. 细晶Al2O3/Cu复合材料的研究[J]. 粉末冶金技术, 2002, 20(5):276-279.
【28】孙世清, 毛磊, 刘宗茂, 等. Al2O3/Cu和C-Cu复合材料研究进展[J]. 河北科技大学学报, 2001, 22(1):7-10.
【29】TAUBENBLET P W, TIAINEN T. Research of high-electrical-conductivity copper alloys[J]. Materials Science and Engineering, 1986, 2:863-866.
【30】HARIZANOV O A, STEFCHEV P L, LOSSIFOVA A. Metal coated alumina powder for metalloceramics[J]. Materials Letters,1998, 33(5/6):297-299.
【31】KUMAR K G, PAVITHRAN C, ROHATGI P K. Preparation of copper-coated titanic particles for composites[J]. Material Science,1980, 15(6):1588-1592.
【32】SHEN Y T, ZHU J, XU Y J, et al. Fabrication of an in-situ nano-Al2O3/Cu composite with high strength and high electric conductivity[J]. Rare Metals, 2005, 24(1):46-54.
【33】丁红燕, 符学龙, 戴起勋, 等. 粉末冶金法制备Cu/Al2O3复合材料及其性能研究[J]. 金属热处理, 2007, 32(6):37-40.
【34】詹智建. 粉末冶金法制备Al2O3/Cu复合材料及其变形组织与性能的研究[D]. 西安:西安理工大学, 2006:47-61.
【35】刘义发. 原位Al2O3颗粒增强铜基复合材料的制备及其耐磨性能研究[D]. 镇江:江苏大学, 2009:38.
【36】TAKADA J, YAMAMOTO S H, KIKUCHI S M, et al. Determination of diffusion coefficient of oxygen in γ-iron from measurements of internal oxidation in Fe-Al alloys[J]. Metal Trans A, 1986, 17(2):221-229.
【37】丁红燕. 混粉工艺对纳米Al2O3弥散强化铜基复合材料摩擦学特性的影响[J]. 润滑与密封, 2016(1):69-71.
【38】周广宏. 纳米Al2O3/Cu复合材料的制备及其摩擦学特性[J]. 煤炭学报, 2009, 34(2):262-266.
【39】李勇. 冷压烧结法制备Al2O3/Cu复合材料的耐磨性研究[J]. 浙江工贸职业技术学院学报, 2005, 5(4):45-48.
【40】李美霞. 氧化铝弥散强化铜的研究进展及其应用[J]. 粉末冶金工业, 2008,18(1):36-40.
【41】WANG F, CHEN Z G. Study on copper based sintered friction disc for clutch[J]. Powder Metallurgy Industry, 2011, 21(3):301-305.
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