Al₂O₃含量对放电等离子烧结Al₂O₃/Cu复合材料组织与性能的影响

张阳琳^1,2，罗自贵^1,2，胡晓明^1,2，冯波^1,2，李如松^1,2，樊希安^1,2

1. 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室2. 武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室

摘 要：以微米级Cu粉为基体相,纳米Al₂O₃颗粒为绝缘相,采用机械球磨和放电等离子烧结工艺相结合的方法制备Al₂O₃/Cu复合材料,研究Al₂O₃含量对复合材料微观结构、电阻率和热导率的影响。结果表明,Al₂O₃/Cu复合材料为核-壳结构,随Al₂O₃含量增加,Al₂O₃包覆层对Cu基体的包覆效果逐渐提升;当w（Al₂O₃）为5%时,Al₂O₃/Cu复合材料的热导率较高,为85.92 W/（m·K）,但电阻率偏低,仅为12.6 m?·cm。当w（Al₂O₃）增加至15%时,虽然Al₂O₃/Cu复合材料的密度降至6.69g/cm³,孔隙率较高,但电阻率显著提高至2.09×10⁸m?·cm,约为Cu电阻率的10¹¹倍,且热导率为7.6 W/（m·K）,明显高于传统金属基板的热导率。

关键词：机械球磨;放电等离子烧结;Al₂O₃/Cu复合材料;电阻率;热导率;