粉末冶金法的优缺点范例(3篇)

粉末冶金法的优缺点范文

模具使用寿命取决于抗磨损和抗机械损伤能力，一旦磨损过度或机械损伤，须经修复才能恢复使用。目前可采用的修复技术有电镀、电弧或火焰堆焊、热喷涂(火焰、等离子)等。电镀层一般很薄，不超过0.3mm，而且与基体结合差，形状损坏部位难于修复，在堆焊、热喷涂或喷焊时，热量注入大，能量不集中，模具热影响区大，易畸变甚至开裂，喷涂层稀释率大，降低了基体和材料的性能。

利用激光熔覆的方法可实现对模具的修复。用高功率激光束以恒定功率p与热粉流同时入射到模具表面上，一部分入射光被反射，一部分光被吸收，瞬时被吸收的能量超过临界值后，金属熔化产生熔池，然后快速凝固形成冶金结合的覆层。激光束根据cad二次开发的应用程序给定的路线，来回扫描逐线逐层地修复模具。由于激光束的高能密度所产生的近似绝热的快速加热，对基体的热影响较小，引起的畸变可以忽略，特别是经过修复后的模具几乎不需再加工。

1激光修复系统

激光修复技术是集高功率激光、计算机、数控机床、cad/cam、先进材料、数控技术等多学科的应用技术。修复系统主要由硬件设备和制造过程软件组成。硬件设备包括激光器、数控系统及工作台、送粉装置、光路系统、水冷装置、保护气系统和在线控制所涉及的数据采集装置。软件系统包括制造零件成型软件擞据通讯和在线控制软件。激光修复过程如图2所示。co2激光器发出的激光经cnc数控机床z轴(垂直工作台)反射镜后，进入三维光束成形聚焦组合镜，再进入同轴送粉工作头，组合镜和工作头都固定在机床z轴上，由数控系统统一控制。载气式送粉器将粉末均匀输送到分粉器的同轴送粉工作头。

模具位于cnc数控工作台x-y平面上，根据cnc指令，工作台、组合镜和送粉头按给定的cad程序运动。同时加入激光和粉末，逐层熔敷。在温度检测和控制系统作用下，使模具恢复原始尺寸。为保证熔覆材料(金属粉末)和基体(模具)材料实现冶金结合，以及模具的尺寸精度、表面光洁度和材料性能，需将φ50mm圆形多模1kw-5kw高功率激光束变换成强度均匀分布的圆形光束，光斑尺寸可调(光路系统)，并配有水冷系统和光束头气体保护系统，同时需重点考虑同轴送粉装置和现场控制系统的设计。

1.1同轴送粉装置

稳定可靠的粉末输送系统是金属零件修复质量的重要保证。粉末输送的波动将影响修复的质量。激光修复对送粉的基本要求是连续、稳定、均匀和可控地把粉末送入激光熔池。送粉装置由送粉器和同轴送粉嘴组成。在送粉器的粉斗下部，由于平衡气压的作用形成气固两相流化，并从导管开孔，随载气输送粉末。送粉量由输送气体的压力调节，拓宽了送粉范围，实现从5g/min-150g/min均匀连续可调送粉，送粉精度高达±5。设计的载气同轴粉嘴，消除了气体压力波动引起的4路送粉不均匀，并使工作距离加大，且连续可调。

1.2模具修复过程的控制

在理论上，熔池温度场决定修复过程的宏观与微观质量，因此在激光熔覆层质量控制过程中，表征熔覆层熔池温度场的实时检测非常重要。采用红外测温技术来检测激光加工区域的温度场，结合温度场标定结果推导出实际的温度场信息，来控制激光器功率输出值以及cnc机床的运动速度，以保持熔池温度稳定，避免零件由于过热或温度不均产生裂纹气孔等缺陷。虚线范围内所示的是比色测温仪，光路系统选用单台相机，切换不同滤色片的单通道图像记录方式。滤光片及其控制保证两个滤光片(804.5nm和894.6nm)交替置于数字相机图像记录光路中，移动响应时间<10ms，由计算机控制的高精度步进电机实现准确定位。软件包括三部分：①控制滤光片转入记录光路机械控制部分;②进行实时的同步图像采集、处理以及温度场标定和计算;③用测量温度变化量所得到的过程参数，调节激光功率和机床运动速度。

1.3激光修复模具工艺参数

激光修复伴随着传热、辐射、固化、分子取相及结晶等物理和化学变化，是个多参数过程。激光功率p、扫描速度、送粉量、熔池温度等都会对其产生影响。因此必须把参数合理地组合，以确保修复工作是在涂覆特性可知的情况下进行。在激光熔敷过程中，如果不采用特殊的工艺过程对基材的热输入量进行控制，将会使熔敷层与基体结合程度不理想，或在熔层表面和熔敷层与基材的过渡区产生裂纹。因此，合理地选择工艺参数是激光熔覆技术用于模具维修的关键因素。

根据物理冶金原理，熔敷材料和基体材料必须加热到足够高的温度才能满足实现冶金反应所无原则的条件，最终形成几何外形规则的熔敷层，见图1，根据经验，应尽可能使熔敷材料加热到较低的温度，这样可以减小熔敷裂纹、畸变倾向，也可避免熔敷材料的烧损和蒸发，需控制熔化材料的熔点(取基体、粉末材料两者最高熔点)tm+(50-100)℃。参考温度场计逄，理论上p取值为1kw-2kw、为2mm/s-4mm/s可满足上述要求，至于熔覆层表面不平度，可通过调节送粉量实现其最小化。

2.2试验方法

试验用横流连续波5kw-co2激光器，光束模式为多模，光斑直径为4mm，基体材料(模具)为5crmnmo钢，试样尺寸80mm×60mm×10mm，由于ni合金粉流动性好，与基材相结合后表面光洁，价格适中，故选用了ni60镍基合金粉末材料。试验选定激光功率p为1.5kw。

3试验结果分析

3.1工艺参数对模具修复性能的影响

从熔覆层组织可以看出，激光与粉末材料相互作用充分，稀释率适中，在熔覆层内各层间组织与层内组织稍有差别，层内组织均匀细小致密，层间组织较粗大。由此可知，激光修复可以在相当宽的范围内获得组织均匀、细小致密和性能优异的修复层。测量1~3层硬度变化为85hv0.2。

试验结果表明，粉末在与激光相互作用时，如果激光功率p>5kw且扫描速度<1mm/s，基体因加热温度过高而被烧损，表面出现折皱以及气孔等质量问题。究其原因熔覆过程熔池内搅拌加剧，基体元素与金属粉末元素相互扩散严重，熔覆层开裂、变形敏感性明显上升。当激光功率p=1kw~2kw、扫描速度=2mm/s~4mm/s范围内均可得到较理想的激光熔覆层。此外，若加热温度过低无法充分熔化，难于达到修复模具的目的。扫描速度过大时出现熔覆层不连续现象，其结合强度不够。稀释率随扫描速度的增加，呈减小的趋势，而随送粉量的增大使稀释率有增加的趋势。

3.2工艺参数对模具修复宏观形貌的影响

试验表明，在p和变化不大时，激光熔覆表面宏观形貌与送粉量关系密切，在其它条件相同的情况下，随的增大，熔覆层宽度有所变化(有变小的趋势)，而熔覆层厚度明显增加，接触角加大。完全可以利用调节的方法改善熔覆层表面不平度。

粉末冶金法的优缺点范文篇2

【关键词】TiAl合金；抗氧化性能；高温结构材料

随着科学技术日新月异的发展和航空航天以及汽车工业对结构材料的需求，促进了新材料的诞生。作为传统的高温结构材料-钛基合金和镍基合金，其工作温度分别为600℃和1100℃，密度分别为4.5g/cm3和8.3cm3，他们的潜力已基本挖掘殆尽。因此，高温金属间化合物引起了人们的关注，金属间化合物因其金属键和共价键的存在，以及原子的长程有序排列，使其具有陶瓷不可比拟的韧性和一般金属无法达到的比刚度与比强度。其中最具有代表性的是TiAl基金属间化合物，其密度仅为镍基合金的一半，而且其抗氧化性能和抗蠕变性能优异。通过控制显微组织可以优化合金的综合力学性能，但TiAl合金的低室温塑性仍是一个问题关键，以及800℃以上的长时间应用，其抗氧化性能还不足。目前改善室温塑性的方法有：改善微观组织，细化晶粒尺寸；微合金化；合适的制备工艺等。

1、合金的成分设计研究进展

自20世纪50年代中期TiAl合金出现以来，其室温脆性这个难题一直难于解决。直到20世纪80年代，TiAl合金被美国宇航局定为优先发展的高温结构材料，并决定将此材料应用于军用飞机的发动机中，从而引起了TiAl合金研究的热潮。到目前为止，TiAl合金已经历了四代合金。第一代由美国空军材料研究所和Pratt-Whiney公司共同研发，但其断裂韧性和冲击韧性无法满足要求；第二代合金（Ti-48Al-2Cr-2Nb）由美国GE公司开发并应用到了压气机低压叶片；第三代与第四代合金是研究者近十年来的发展成果。但综合来看，微合金化主导者TiAl合金的发展方向，但是在制备方面没有出现很大的改变。经研究，现将合金元素对TiAl合金性能作用总结如下：

1）提高合金塑性：V，Mo，Cr，B，Mn，RE，Si，Ni；

2）提高合金的抗氧化性能：Nb，Cr，W，Mo，Ta，Si，Sb；

3）提高合金的抗蠕变性能：Si，Er，Nb，W，Ta，C，N，O；

4）提高合金的强度：Nb，Mo，W，B，C，N；

5）提高合金的断裂韧性：Cr，C，N；

6）提高合金的显微硬度：W，Si，Nb；

目前所研究的TiAl合金均指的是α2-Ti3Al和γ-TiAl双相合金，因为它的综合机械性能均优于任何一种单相合金。娄贯涛等人通过实验研究了Al、Mo含量对钛合金的影响，发现Al、Mo含量的协同作用使得合金塑性得到了提高。魏强等人通过原子嵌入的方法研究了第三组元W、Cr、Mo对TiAl合金脆性的影响，发现掺杂后的TiAl合金其延展性得到了很好的改善；Cr的加入替代了Ti晶位，减弱了Mo和W对合金硬度的影响。林均品等人利用铸锭冶金方法制备了名义成分为Ti45Al8Nb（0，0.1，0.3，0.4，0.6，0.8，1.0）Y（at%）的合金，经多次熔炼后获得铸锭试样，然后对试样进行循环热处理发现，Y元素的加入，细化了合金晶粒，使氧化膜颗粒更加致密，提高了表面氧化膜和基体的结合性能；并且确定了当合金成分为Ti45Al8Nb0.3Y时，其抗氧化性能最佳。他的另一实验研究中，以Ti45Al8Nb，Ti45Al12Nb，Ti52Al8Nb，Ti52Al12Nb四种成分为研究对象，发现这四种含Nb合金的抗氧化性能均优于不含Nb的合金；高Al含量的合金氧化膜更为稳定，而且氧化膜下为贫Al区；Al和Nb协同作用提高着TiAl合金的抗氧化能力。自此以后，TiAl合金成分朝着高Nb低Al的方向发展。

我国的高Nb-TiAl合金研究已独具风格，国内几所高校重点实验室已全面彻底地对Ti-Al-Nb系合金展开了研究，如科技大学重点实验室、西北有色金属研究院等通过实验为高Nb-TiAl合金的发展提供了坚实的理论基础。北京科技大学重点实验室通过实验发展了Ti-45Al-10Nb和Ti-45Al-18Nb两种合金，其强度高于普通TiAl合金，比强度更是优于传统的镍基合金。而且他们还系统的分析了合金成分对高Nb-TiAl组织与性能的影响，还详细研究了W、Cr与合金组织的关系。中南大学与美国国家实验室联合研究了Ti-Al-Nb-W-B系合金，分别通过熔铸和粉末冶金工艺制备了综合力学性能良好的高Nb钛铝合金，并通过热处理进一步细化了合金晶粒，提高了合金性能。

2、TiAl合金的制备方法研究进展

TiAl合金的制备方法与传统的镍基很近相似，主要方法有铸锭冶金、铸造和粉末冶金。随着粉末冶金理论与技术的发展，这种制备方法有着巨大的潜力。TiAl合金制备方法如图2.1所示。

图2.1TiAl合金制备方法

2.2.1铸锭冶金

合金通过熔炼，通常使用感应凝壳炉，也采用等离子冷坩埚炉来熔炼。然后对其进行锻造、挤压、热等静压或是热处理，均能得到成分均匀、组织细小的TiAl合金，然后经过轧制、塑性成形来获得所需要的合金材料。因合金中Nb、W的偏析严重，往往组织中含有β相的存在，又因Ti、Al在高温下活性极高，对间隙元素H、C、O、N等极为敏感，所以选择合适的熔炼工艺也极为重要。为了得到所需的微观组织，研究学着往往通过多种工艺进行复合处理，代替传统的加工手段，来获取均匀细小的组织。

2.2.2铸造

铸造作为一种传统的材料制备方法，有着成本低，甚至可实现近净成形的优点，但是铸造TiAl合金组织粗大，成分偏析严重，所以此成形方法发展前景有限。

2.2.3粉末冶金

粉末冶金方法主要有：真空热压烧结、热等静压、注射成形和无压烧结等，它可以解决熔铸中产生的成分偏析、组织粗大、铸锭中心孔洞等缺陷，而且粉末冶金的原材料为单质元素分或是预合金粉，所以这与TiAl微合金化的发展是极为适合的。但是，粉末冶金所需的合金粉制备工艺要求严格，成本高，很难实现大规模的工业生产。这就要求学者寻求一种最为合适的粉末制备工艺和合金的冶金工艺。

无论是微合金化或是先进的成形制备工艺，对制备出的TiAl合金进行适宜的热处理，在细化合金组织，稳定合金结构方面有着不可忽视的作用。根据人处理工艺的不同，可以得到四种不同的显微组织形貌：全片层组织（FL）、近全片层组织（NF）、双态组织（DL）和近γ（NG）组织。经学着分析，全片层组织的合金晶粒粗大、塑性差，但具有良好的断裂韧性和高温抗蠕变性能；近全片层组织的合金，其强度高，但塑性中等；双态组织的合金，除拉伸塑性优异外，其他性能均较差；近γ组织合金，各项性能均较差，科研学者已很少关注。

3、展望

TiAl作为航空航天领域及其重要的高温结构材料，学者们已定出了合金成发展方向为高Nb低Al，但是关于多数的单合金元素对其性能的影响，尤其是多种合金元素的协同作用对合金性能的影响机理还不够完善，需在这一方面进一步研究。另一方面，在TiAl合金的成形方面，需提高铸锭的质量，或通过合适的热处理工艺来使其组织均匀化；进一步研究粉末冶金在TiAl合金中的应用，有其是注射成形方面，寻求合适的成形工艺。

参考文献

[1]沈勇，丁晓非，王富岗，谭毅，Jenn-MingYang.高铌TiAl基合金高温抗氧化性能研究[J].中国腐蚀与防护学报，2004，24（4）：203-207.

[2]林有智，傅高升，曹睿，陈剑虹，胡大为.γ-TiAl基合金压缩损伤与断裂行为的研究[J].稀有金属，2014，38（2）：334-339.

[3]王刚，郑卓等.TiAl预合金粉末的表征和后续致密化显微组织特点[J].金属学报，2011，47：1263-1269.

[4]赵晓红.粉末冶金TiAl基合金的制备与高温压缩变形行为研究[D].哈尔滨工业大学硕士学位论文，2008：14-17.

[5]李志强，韩杰才，郝晓东等.烧结合成TiAl金属间化合物的反应机制[J].稀有金属材料与工程，2002，1（1）：4-7.

[6]刘咏.元素粉末冶金TiAl基合金制备工艺及成形技术[D].湖南：中南大学，1999：38.

粉末冶金法的优缺点范文

关键词：高强高导；TiB2Cu基复合材料；研究现状；展望

中图分类号：TB331文献标识码：A

ResearchSituationandProspectsforHighStrengthandHigh

ElectricalConductivityTiB2CuMatrixComposites

HEDaihua，LIUPing，LIUXinkuan，MAFengcang，LIWei，

CHENXiaohong，GUOKuixuan，LIUTing

（SchoolofMaterialsScienceandEngineering，UniversityofShanghaifor

ScienceandTechnology，Shanghai200093，China）

Abstract：TheTiB2Cumatrixcompositeswithexcellentperformancesofhighstrengthandhighelectricconductivityhaveextensiveapplicationprospects.Inthepaper，wefocusonthefabricationtechniquesofTiB2Cumatrixcomposites.Theprospectsforthecompositesarealsopresented.

Keywords：highstrengthandhighelectricconductivity；TiB2Cumatrixcomposites；researchsituation；prospect

0前言

高强度导电材料在航空、航天、电工及电子等行业有着极为广泛的用途，如电车及电力火车架空导线、大容量触头开关、电阻焊电极、电触头、集成电路引线框架等，都需要既具有高导电导热性又具有高强度的耐热稳定性材料[1].铜基复合材料具有高耐热稳定性和高强高导的特点，克服了传统铜合金的某些不足，大大提高了使用温度范围，能较好地满足以上需求，因此，铜基复合材料近年来得到了较大的发展.

利用弥散耐热稳定性好的陶瓷粒子强化铜基体是一种很好的方法.其中TiB2陶瓷颗粒具有高熔点、高硬度、高弹性模量，耐磨性好，热膨胀系数较低和高导电导热等特性，同其他陶瓷增强材料相比，它使金属的导电率、热导率下降量较小，使得TiB2Cu基复合材料具有较高的导电率和高的软化温度，因而TiB2作为铜基增强相的研究，已成为复合材料研究领域的一大热点[23].TiB2Cu基复合材料既具有优良的导电性，又具有高的强度和优越的高温性能，被认为是极有发展潜力和应用前景的新型功能材料，已逐渐受到各国的高度重视[45].

TiB2增强铜基复合材料的力学性能，主要取决于铜基体、增强体的性能以及增强体与铜基体之间界面的特性.用于制备TiB2Cu基复合材料的传统方法，主要是非原位复合方式，即直接添加陶瓷强化粒子到熔融或粉末基体中，强化相与陶瓷金属基复合材料的合成不是同步完成.但外加的增强颗粒往往比较粗大，增强体与基体润湿性差，颗粒/基体界面反应始终是影响传统搅拌铸造和粉末冶金的技术难题[6].本文主要介绍了目前较有发展前途的、能使第二相弥散分布于基体中、甚至具有纳米级颗粒增强铜基复合材料的原位复合制备方法.

上海有色金属第34卷

第1期何代华，等：高强高导TiB2Cu基复合材料的研究现状及展望

1纳米级颗粒增强铜基复合材料的制备方法1.1机械合金化法

机械合金化法（MA）是Benjamin[7]等于20世纪60年代为解决TiB2Cu基复合材料中的浸润性问题而最先提出的，其原理是利用固态粉末直接形成合金的一种方法，后来为广大学者接受并广泛使用.

Biselli[7]等在1994年利用机械合金化法球磨Cu、Ti和B粉，经适当的热处理制取出TiB2Cu复合材料.X射线衍射和EDS分析表明，球磨粉只有加热到600℃附近才反应生成TiB2，到800℃附近反应完成.TEM观察发现，Cu5%（体积百分比）TiB2合金700℃挤压后在晶粒内部和晶界上分布有5～15nm的TiB2粒子.球磨粉在退火初期，硬度不断增加，到600℃附近达峰值，这是由于Ti和B粉发生反应生成稳定的硼化物所致，更高温度时硬度稍有降低，但降幅很小.西安交通大学董仕节[89]等研究了烧结工艺和TiB2含量对TiB2增强铜基复合材料性能的影响.提出TiB2/Cu复合材料导电率定量计算公式如下[10]：σ=σ01-11+0.87/c（1）σ为铜基复合材料导电率，σ0为基体铜的导电率，c为TiB2体积含量.

李京徽[11]采用机械合金化方法，先球磨制备CuTiB2复合粉末，然后通过压制烧结方法制备CuTiB2复合材料.提出了机械合金化法制备CuTiB2复合材料的合理工艺是：球磨时间60h，压制压力400MPa，烧结温度900℃，保温时间2.5h.

机械合金化法是在固态下实现合金化，不经过气相、液相，不受物质的蒸汽压、熔点等物理特性因素的制约，使过去用传统熔炼工艺难以实现的某些物质的合金化、远离热力学平衡的准稳态、非平衡态及新物质合成等成为可能；增强相与基体具有很好的结合性；增强相颗粒分布均匀，尺寸细小.唯一的缺点是制备过程中可能带入杂质，纯度不够高.

1.2自蔓延高温合成法

自蔓延高温合成法（SHS）是1967年由前苏联学者Merzhannov等发明的，是利用放热反应使混合体系的反应自发地持续进行，生成金属陶瓷或金属间化合物的一种方法.刘利[12]等采用自蔓延高温燃烧合成技术研究了材料体系对合成过程中产物特性（温度、燃烧速度及产物等）的影响.研究结果表明，在体系中添加一定的金属钼或铁，明显改善了体系的润湿性；钼或铁的加入使产物中金属分布更加均匀，大大降低了产物孔隙率.同时钼的加入还明显降低了晶粒尺寸.

SHS法制备金属基复合材料有生产过程简单、反应迅速、反应温度高以及易获得复杂相或亚稳定相和应用范围广等特点.但缺点是反应难以控制，产品空隙率高，难以获得高密度的产品，不能严格控制反应过程和产品的性能，所用原料往往可燃、易爆或有毒，需要采取特殊的安全措施.

1.3粉末冶金法

粉末冶金法是生产铜及铜基复合材料结构件、摩擦材料和高导电材料的重要方法[13].制备TiB2Cu一般采用直接混合法和包覆混合法制取[14].主要工艺过程包括：（1）制取复合粉末；（2）复合粉末成型；（3）复合粉末烧结.吴波[1516]等以Cu、Ti、B4C合金粉末为原料，制备了TiB2Cu复合材料，得出最佳工艺参数为：以TiB2理论生成量为5%（质量分数）配料，在800MPa压力下对球磨后的合金粉末进行模压，在1273℃经4.5h保温烧结，经原位反应可获得TiB100弥散增强的铜基复合材料.试样的导电率为：20.2%IACS，硬度（HV）为161.张剑平[6]等采用粉末冶金法制备了TiB2Cu复合材料，研究了真空加热烧结和微波烧结两种不同烧结方式对该复合材料组织和性能的影响.

粉末冶金法是最早用来制造金属基复合材料的方法，虽然有很多优点，如可实现多种类型的复合，充分发挥各组分材料的特性，是一种低成本生产高性能复合材料的工艺技术.但由于基体和增强相在尺寸、形状和物理化学性能上有很多差别，提高TiB2增强相与铜基体的润湿性，提高基体与增强相之间的界面结合强度，从而提高复合材料的综合性能，将依然是TiB2Cu基复合材料的研究方向.

1.4喷射沉积法

喷射沉积法制备TiB2Cu基复合材料，主要包括传统喷射沉积法和反应喷射沉积法.传统喷射沉积法是熔炼好含反应元素的合金后再进行喷射沉积[17].此方法是在铜合金熔体内反应元素间发生化学反应生成弥散粒子，然后利用喷射沉积法使强化粒子均匀分布在铜基体内.反应喷射沉积法是利用液滴与反应气体、注入的粒子或不同合金的液滴间发生原位化学反应合成弥散强化铜合金[1819].在反应喷射沉积过程中，由于液滴的比表面积大和处在高温状态，能使反应元素间在液滴飞行过程中或在沉积后，能在铜基体内部原位合成细小的弥散强化相.喷射沉积法的优点主要是：晶粒细小，无宏观偏析、颗粒均匀分布于基体中；一次性快速复合成坯料，生产工艺简单，效率高.

2高强高导TiB2Cu基复合材料的研究展望随着复合材料技术的发展，原位复合法得到了迅速发展，该材料以其独特的优点，在高强高导电性TiB2Cu基复合材料的制备方面显示出巨大的应用潜力和良好的发展前景.高强度导电TiB2Cu基复合材料是综合性能优良的新兴材料，这类材料在现代国防和民用工业领域有着很大的应用潜力.自20世纪70年代以来，高强度导电铜基材料的开发研究一直非常活跃，除了开发出多种高强度导电铜基复合材料外，还派生和创造出许多新的制备技术，对此类材料的基础理论也开展了广泛的研究.现有的高强度导电TiB2Cu基材料的开发及制备技术还存在诸多难题，我国在这方面的研制与发达国家相比还存在较大差距.因此，借鉴国外经验，今后的研发工作主要着眼于以下几个方面：

（1）对现有制备工艺的研究和改进.如在传统的粉末冶金法中引入由微波加热与基座辐射加热相结合的新型工艺；原位合成技术与粉末冶金技术的综合运用等，由单一的制备方法向几种工艺相复合的方向发展.

（2）TiB2增强相向超细化、纳米化方向发展.纳米增强相尺寸较小，容易聚集，所以可使纳米增强相的表面改性；TiB2纳米粒子与基体的界面相互作用机制，可优化界面结构，充分发挥界面的增强效应；纳米TiB2增强相在铜基体中更加均匀弥散地分布等是研究的热点.

（3）增强相也由单一的TiB2颗粒向复合陶瓷颗粒方面发展.如增加TiB2和Al2O3两相颗粒进行复合增强.

（4）充分发挥材料的设计自由性，探索高性能、低成本和容易大规模生产的TiB2Cu铜基复合材料的制备工艺，推进高强度导电材料的产业化应用，将成为今后研究的重要课题.

3结束语

基于TiB2Cu基复合材料优良的导电性、高强度和耐高温等一系列优异性能，今后围绕其导电性和强度展开研究仍是一个热点，进而简化工艺流程、降低生产成本，逐渐工业化也是今后的研究方向.特别是随着我国高铁系统的发展，TiB2Cu基复合材料的需求缺口很大，所带来的市场经济效益相当可观.

参考文献：

[1]HysmansP.Aninitiationintocoppermasteralloys[J].Metall，2000，54（4）：184185.

[2]WuY，LaverniaEJ.Interactionmechanismsbetweenceramicparticlesandatomizedmetallicdroplets[J].MetallTrans，1992，23A：29232937.

[3]YeJ，UlrichS，SellK，etal.Correlationbetweenplasmaparticlefluxes，microstructureandpropertiedoftitaniumdiboridethinfilms[J].SurfaceandCoatingsTechnology，2003，174/175：959963.

[4]雷静果，刘平，井晓天，等.高速铁路接触线用时效强化铜合金的发展[J].金属热处理，2005，30（3）：15.

[5]李周，郭明星，程建奕，等.原位复合法制备高强高导CuTiB2复合材料[J].金属热处理，2006，25（3）：5964.

[6]张剑平，艾云龙，左红艳，等.烧结方式对TiB2/Cu复合材料组织和性能的影响[J].特种铸造及有色合金，2012，32（5）：469472.

[7]BiselliC，MorrisDG，RandallN.MechanicalalloyingofhighstrengthcopperaIloyscontainingTiB2andA1203dispersoidparticles[J].ScrMetalMater，1994，30（10）：13271332.

[8]董仕节，史耀武，雷永平.烧结工艺对TiB2增强铜基复合材料性能的影响[J].西安交通大学学报，2000，34（7）：7377.

[9]董仕节，史耀武，雷永平，等.TiB2含量对TiB2/Cu复合材料性能的影响[J].热加工工艺，2002，31（3）：4749.

[10]董仕节.点焊电极用TiB2增强铜基复合材料的研究[D].西安：西安交通大学，1999.

[11]李京徽.机械合金化制备CuTiB2复合材料的工艺及性能研究[D].合肥：合肥工业大学，2009.

[12]刘利，张金咏，傅正义.TiB2Cu体系的自蔓延高温合成及致密化[J].复合材料学报，2005，22（2）：98102.

[13]KimaCK，LeeS，ShinSY，etal.MicrostructureandmechanicalpropertiesofCubaseamorphousalloymatrixcompositesconsolidatedbysparkplasmasintering[J].MaterialsScienceandEngineering，2007，A44945l：924928.

[14]YihP，ChungDDL.Titantumdiboridecoppermatrixcomposites[J].JMaterSci，1997（32）：17031709.

[15]吴波.TiB2颗粒增强高强高导铜基复合材料研制[D].南昌：南昌大学，2008.

[16]吴波，张萌，张剑平，等.粉末冶金法与电弧熔炼法制备TiB2/Cu复合材料[J].热加工工艺，2008，37（22）：15.

[17]LeeJ，KimNJ，JungJY，etal.TheinfluenceofreinforcedparticlefractureonstrengtheningofsprayformedCuTiB2composites[J].ScrMetalMater，1998，39（8）：10631069.