第12期 章林等：(SiC)/Cu复合材料的显微组织和导电性能 ·1413· 0m 图4不同SiC体积分数下(SiC)x/Cu复合材料低倍显微组织.(a)30%:(b)55%:(c)60%:(d)65% Fig.4 Microstructure of (SiC)nN/Cu composites with different SiC volume fractions in low magnification:(a)30%(b)55%:(e)60%:(d) 65% 20m 20m 2 um 图5不同SiC体积分数下(SiC)m/Cu复合材料高倍显微组织.(a)30%:(b)55%:(c)60%:(d)65% Fig.5 Microstructures of (SiC)nN /Cu composites with different SiC volume fractions in high magnification:(a)30%:(b)55%:(c)60%:(d) 65% 到60%时，基体中的灰色相相互连接，形成了一个 分布可以清楚的看到SiC颗粒被一层连续的富Ti 网络结构.由图5(c)和(d)能清楚的看出，不仅SiC 层所包覆，此外TN包覆层的厚度不均匀. 颗粒表面被TN层所包覆，而且基体中还残留了很 2.3(SiC)rc/Cu复合材料的导电性能 多游离的TN颗粒，这为形成TN的网络结构创造 了条件.因此，随着SiC体积分数的增加，铜基体中 图7所示为(SiC)x/Cu复合材料电导率的实 的TN的分布状态经历了孤立分布、过渡状态向网 测值与理论模型预测值的比较.复合材料电导率 络分布的转变. 0m的理论计算采用目前常用的四种模型3 图6是复合材料中界面的TN包覆层的能谱成 (1)混合模型(ROM模型)： 分分析结果.从图6(a)可以看到SiC颗粒表面包覆 0m=om(1-'n）+o.V。 (5) 层的存在.通过图6(b)的合金元素的线扫描得出 (2)Maxwell模型计算颗粒增强金属基复合材 了界面层富Ti和N元素.从图6(c)的Ti元素的面 料的电导率的表达式为：第 12 期 章 林等: ( SiC) TiN /Cu 复合材料的显微组织和导电性能 图 4 不同 SiC 体积分数下( SiC) TiN /Cu 复合材料低倍显微组织． ( a) 30% ; ( b) 55% ; ( c) 60% ; ( d) 65% Fig． 4 Microstructure of ( SiC) TiN /Cu composites with different SiC volume fractions in low magnification: ( a) 30% ; ( b) 55% ; ( c) 60% ; ( d) 65% 图 5 不同 SiC 体积分数下( SiC) TiN /Cu 复合材料高倍显微组织． ( a) 30% ; ( b) 55% ; ( c) 60% ; ( d) 65% Fig． 5 Microstructures of ( SiC) TiN /Cu composites with different SiC volume fractions in high magnification: ( a) 30% ; ( b) 55% ; ( c) 60% ; ( d) 65% 到 60% 时，基体中的灰色相相互连接，形成了一个 网络结构． 由图 5( c) 和( d) 能清楚的看出，不仅 SiC 颗粒表面被 TiN 层所包覆，而且基体中还残留了很 多游离的 TiN 颗粒，这为形成 TiN 的网络结构创造 了条件． 因此，随着 SiC 体积分数的增加，铜基体中 的 TiN 的分布状态经历了孤立分布、过渡状态向网 络分布的转变． 图 6 是复合材料中界面的 TiN 包覆层的能谱成 分分析结果． 从图 6( a) 可以看到 SiC 颗粒表面包覆 层的存在． 通过图 6( b) 的合金元素的线扫描得出 了界面层富 Ti 和 N 元素． 从图 6( c) 的 Ti 元素的面 分布可以清楚的看到 SiC 颗粒被一层连续的富 Ti 层所包覆，此外 TiN 包覆层的厚度不均匀． 2. 3 ( SiC) TiC /Cu 复合材料的导电性能 图 7 所示为( SiC) TiN /Cu 复合材料电导率的实 测值与理论模型预测值的比较． 复合材料电导率 σcom的理论计算采用目前常用的四种模型［13--16］． ( 1) 混合模型( ROM 模型) : σcom = σm ( 1 － Vp ) + σcVp ． ( 5) ( 2) Maxwell 模型计算颗粒增强金属基复合材 料的电导率的表达式为: ·1413·