金属热处理

作者：齐铭, 孙昱艳, 王鹏飞, 方元, 安震, 丁旭

单位：1.西安航空学院 材料工程学院, 陕西 西安 710077; ；2.西安建筑科技大学 材料科学与工程学院, 陕西 西安 710055; ；3.西北有色金属研究院, 陕西 西安 710016

关键词：Nb-Cu复合材料,磁控溅射,电镀,热处理,界面结合力

基金：西安市科技计划(23GXFW0040)

由于Nb-Cu体系是一个典型的不混溶体系,在Nb-Cu间获得具有冶金强度的Nb-Cu结合界面仍然是一个难题。为了提高Nb-Cu 复合材料的界面结合强度,利用磁控溅射工艺,首先在Nb基体表面镀上一层稳定的Cu薄膜,再通过电镀的方法对Cu镀层进行增厚,再通过热处理进一步增大Nb-Cu复合材料的界面结合力。通过拉脱试验、能谱分析、表面平整度测定等检测手段研究了Nb-Cu界面的结合情况和扩散过程。结果发现,在溅射过程中,通过对Nb片进行预热可以增加原子活性,提高Cu镀层与Nb片间的元素扩散能力,同时还可以起到界面除气作用,相较于室温溅射,300 ℃溅射得到的Cu镀层与Nb片之间的结合效果更好。电镀工艺增厚的Cu镀层表面平整度高,与溅射Cu镀层结合紧密,可以降低制膜成本,提高增厚效率。300 ℃溅射时,经热压退火处理后,较普通退火工艺,可以得到更厚的Nb-Cu扩散层,并在Nb-Cu界面上形成更强的冶金结合界面。

来源：2025年第6期

《金属热处理》期刊编辑部

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