[發(fā)明專利]一種銅包鋁排型材的生產(chǎn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710131502.8
• 申請(qǐng)日: 2007-09-11
• 公開（公告）號(hào): CN101123129A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韋冬良;蔡靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 丹陽市中信化工電器設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): H01B13/00
• 分類號(hào): H01B13/00
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所
• 代理人: 汪旭東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合金屬導(dǎo)電材料，尤其是關(guān)于純銅母排型材的替代品——銅包鋁排型材復(fù)合金屬材料的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

新型雙金屬復(fù)合導(dǎo)電技術(shù)發(fā)展迅速，主要有以下新技術(shù)值得關(guān)注：1)金屬復(fù)合導(dǎo)電技術(shù)：采用此技術(shù)主要研究方向?yàn)殂~包鋁系列導(dǎo)電材料，此類材料具有應(yīng)用廣泛性、普遍性等優(yōu)點(diǎn)；2)復(fù)合型導(dǎo)電陶瓷技術(shù)：3)納米材料導(dǎo)電技術(shù)。

我國銅包鋁排的生產(chǎn)科研工作起步較晚，由于復(fù)合金屬的包覆方法和拉拔方法的制約，復(fù)合金屬材料的研發(fā)一直都很緩慢。直到2001年，國內(nèi)少數(shù)企業(yè)才真正進(jìn)行銅包鋁線型材的批量化生產(chǎn)，并主持制定了我國電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但是限于方法水平的發(fā)展，對(duì)銅包鋁排型材的研發(fā)，一直未能有所突破，直至2005年才有企業(yè)開始對(duì)銅包鋁排進(jìn)行試制，但對(duì)于精拉制使銅鋁之間形成永久性冶金結(jié)合的技術(shù)一直未能有所突破。這也致使所生產(chǎn)的產(chǎn)品不能完全滿足電工行業(yè)用作銅排替代品的技術(shù)性能要求。

而國內(nèi)外的電工學(xué)研究表明，通以交、變電流的導(dǎo)體，由于趨膚效應(yīng)的作用，電流密度集中在導(dǎo)體(銅排)表層。根據(jù)這原理純銅母排的利用率很低，造成產(chǎn)品資源的極大浪費(fèi)，而銅包鋁排根據(jù)電工學(xué)原理成功地實(shí)現(xiàn)了節(jié)省純銅排、合理使用導(dǎo)體金屬材料，使其具有密度輕、強(qiáng)度高，可塑性好，成本低(僅為純銅排的50％不到)等優(yōu)點(diǎn)。

如今替代電工行業(yè)純銅排使用的銅包鋁排，在生產(chǎn)過程中需要解決的主要是如下技術(shù)問題：1)銅管、鋁桿的氧化層清洗技術(shù)；2)熱處理塑形拉壓技術(shù)；3)永久性冶金結(jié)合技術(shù)；4)熱拉后表面氧化層清洗技術(shù)。

目前，國內(nèi)外已經(jīng)成熟的銅包鋁線型材的生產(chǎn)方法及設(shè)備在排型材的生產(chǎn)上有著很大的制約性，設(shè)備和方法主要采用的還是包覆方法及銅鋁冷拉結(jié)合方法，產(chǎn)品無法做到銅鋁之間的永久性冶金結(jié)合。

又因?yàn)榻饘巽~和金屬鋁的熔點(diǎn)相差懸殊，要在同一時(shí)間點(diǎn)上讓它們同時(shí)達(dá)到熔融臨界點(diǎn)，在技術(shù)攻關(guān)上成為了一個(gè)難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種銅包鋁排型材的生產(chǎn)方法，是在冷拉前增加清洗工藝、解決了銅包鋁排型材在拉制過程中出現(xiàn)的氧化問題，利用高頻感應(yīng)趨膚效應(yīng)，使得銅包鋁排表層(銅管)加熱，而里層(鋁排)不加熱，從而實(shí)現(xiàn)兩種不同金屬之間的永久性致密冶金結(jié)合。

本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的：一種銅包鋁排型材的生產(chǎn)方法，依次包括以下工序：1)清洗、2)烘干、3)軋頭、4)間隙拉制、5)雙金屬結(jié)合爐加熱、6)高頻感應(yīng)加熱、7)熱拉、8)保溫、9)氧化層清洗、10)包裝；其特征在于：

1)、所述的清洗工序是：將電解銅、鋁材分別制成相應(yīng)規(guī)格的銅管和鋁排；分別進(jìn)行表面氧化層及油污處理，銅管用702或7011金屬清洗劑加溫水進(jìn)行清洗，溫水溫度控制在30～40℃左右，時(shí)間以15分鐘為宜；鋁桿用石堿溶液清洗，清洗完后再進(jìn)烘箱烘干，烘箱溫度控制在200℃-250℃，時(shí)間25～35分鐘。

上述的銅管用清洗劑與水的配比為1：15。

上述的石堿溶液為石堿配清水再加入十二烷基硫酸鈉，配比為2：15：1。

2)所述的雙金屬結(jié)合爐加熱工序是：加熱前銅包鋁排表面涂以石墨粉，加熱溫度控制在250℃～300℃。

3)、所述的高頻感應(yīng)加熱是：高頻感應(yīng)器給銅鋁同時(shí)加熱，銅管的溫度控制在750℃-850℃之間，鋁桿的溫度控制在450℃-500℃之間。

4)所述的氧化層清洗工序是：經(jīng)保溫處理后進(jìn)入清洗的銅包鋁排型材的清洗依次為：A、先用皂角液清洗，清洗時(shí)間為5～10分鐘；B、用硝酸溶液清洗，清洗時(shí)間1～2分鐘的；C、用鉻酸溶液清洗：加入鹽1～2克，浸入5秒即可，再用清水沖洗干凈。

上述的皂角液是皂角粉加入硫酸再兌水，配比為1：5：30；硝酸溶液溶度為45％；鉻酸溶液溶度為15％。

本發(fā)明的有益效果是：銅包鋁排型材在間隙拉制前先用清洗液清洗，能使得金屬拉制結(jié)合面在拉制過程中不被氧化。在熱拉前表面涂以石墨粉，起到防止高溫氧化和在拉制過程中的潤滑作用。又由于高頻感應(yīng)趨膚效應(yīng)，使得銅包鋁排表層(銅管)加熱，而里層(鋁排)不加熱。正因?yàn)檫@種溫度梯度，做到同點(diǎn)、同時(shí)間、同一加熱設(shè)備上，使得兩種熔點(diǎn)相差懸殊的金屬同時(shí)達(dá)到復(fù)合金屬冶金結(jié)合溫度臨界點(diǎn)，再通過熱擠壓，使兩者原子更容易相互擴(kuò)散，從而做到兩種不同金屬之間的永久性致密冶金結(jié)合。