Mo晶粒之间的晶界成直线状。Mo相分布在Cu相中有两大类形态:其一为卵形的单个Mo晶粒,再就是呈多边形的多个Mo晶粒结合体,后者数量高于前者。从这些观察到的结果可得出低倍组织形貌中的小球形Mo相为单个Mo晶粒或多个Mo晶粒的聚集体。重点观察Mo晶粒结合体可看到多个Mo晶粒倾向串接连接。我们认为:低倍组织形貌中的Mo相条状结合体是粉末在机械活化处理过程中形成的片层状组织的发展,Mo/Cu混合粉末在高温下Cu熔化成液相,片层状Mo颗粒则通过液相Cu的作用发生颗粒重排、溶解、析出,在其接触处连接长大,并部分保留了片层状的形态,串接在一起成为有晶界的条状Mo相结合体,这就是在低倍微观结构中链状Mo相组织的形成原因。在观察到的Mo、Cu晶粒上大量的位错为烧结后冷却造成的,同时和机械活化处理过程有关,因处理中Mo、Cu颗粒反复变形,具有较大的缺陷结构,难以在烧结过程中完全恢复。
卵形晶粒与多个晶粒结合体,钼铜合金中钼晶粒形态像貌图合金中Mo、Cu相之间的过渡区在电子透射显微镜下除清晰的观察到Mo晶粒状况外,还可看到Mo、Cu相之间存在一过渡区,进一步放大,它的宽度为10~20nm.虽然高温下Mo在Cu中溶解度极小,钼铜合金中钼晶粒串接像貌图械活化处理,使Mo、Cu颗粒具有较高的晶格畸变和较大的表面能,高温烧结时,在Mo、Cu之间会存在一不平衡状态,从而改变Mo在液相Cu中的溶解度。从这一区域的能谱分析,知Mo/Cu相界两侧各50nm的区域内存在Mo、Cu相互扩散的较大区域,达到了30wt%的浓度,但仅在相界两侧各10nm附近,也即各占50wt%浓度的情况下产生明显的过渡层,可能为新相。超过这一区域,彼此之间的扩散不能相互改变它们的晶体结构。也就是说高温烧结时Mo在液相Cu中的溶解仅仅在Mo颗粒表面处10~20nm厚的区域发生,超过这一区域,有一定的扩散,但是扩散距离不大。这也说明了Mo-Cu合金中钼铜合金中钼、铜之间的过渡区只有在烧结初期即液相产生时,单个Mo晶粒被液相Cu完全包围时才长成卵形颗粒,而Mo晶粒一旦发生连接,那么在接触颈部固相的长大速度远大于Mo在Cu中溶解一析出的速度,从而更易发生连接长大形成条状组织。
Mo-Cu合金的微观结构对其性能的影响Mo-Cu合金的这种微观结构使其性能发生了变化,密度、硬度和强度均高于用直接混合法烧结的合金。它的热膨胀系数也和用熔浸法得到的合金差别较大,而且小于用German等人得出的热膨胀系数计算公式算出的结果。机械活化处理对Mo-Cu合金性能的影响处理条件相对密度,硬度。同时使烧结后的合金组织细小,易于材料的机械加工。因烧结时产生Mo、Cu之间的过渡区,改变了Mo在Cu相中的溶解度,使本实验制做的Mo-Cu合金的热膨胀系数发生变化。综上所述,
1.Mo-Cu合金的透射电镜分析表明,钼晶粒与粘结相铜之间存在宽度为10~20nm的过渡区,在此区域内二者相互扩散。
2.微观结构分析表明,Mo-Cu合金的链状组织是因Mo/Cu粉末经机械活化处理后在烧结过程中。
3.本实验制Mo-Cu合金和用熔浸法得到的合金热膨胀系数差别较大。