内氧化法制备Cu–Y₂O₃材料及其性能分析

摘要

铜基复合材料因兼具高导电性和优异力学性能，在电子器件、航空航天等领域备受关注。然而，传统铜合金的强度与导电性往往相互制约，成为技术瓶颈。本研究通过内氧化工艺（即利用工业氮气中的氧气作为介质，在铜基体中原位生成氧化钇颗粒），成功制备出新型铜–氧化钇（Cu–Y₂O₃）复合材料。实验表明，微量稀土钇的添加可显著细化铜晶粒，并形成高稳定性氧化钇弥散相。当钇质量分数为0.05%时，材料的电导率达58.99 MS/m，较纯铜提升显著；而钇质量分数增至0.40%时，经900℃内氧化处理的复合材料硬度高达HV 91，较未氧化前提升明显。研究进一步发现，氧化钇颗粒不仅通过阻碍位错运动增强材料强度，还能减少晶格畸变。该工艺兼具低成本、短周期优势，为开发新一代高强高导铜基材料提供了重要技术支撑。