[發(fā)明專利]銅包鋁復(fù)合細扁線及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710178703.3
• 申請日: 2007-12-04
• 公開（公告）號: CN101169987A
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉新華;謝建新;王秋娜;劉雪峰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: H01B5/02
• 分類號: H01B5/02;H01B7/08;H01B13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雙金屬層狀復(fù)合細導(dǎo)線，尤其是一種銅包鋁復(fù)合細扁線及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著電子信息技術(shù)的迅速發(fā)展，電子精密儀器越來越朝小型化、輕型化方向發(fā)展，對小型精密電器中的微電機所需漆包線提出了更高的要求。銅包鋁復(fù)合細扁導(dǎo)線由于充分發(fā)揮了銅優(yōu)良的導(dǎo)電性能和鋁密度低的優(yōu)勢，可以顯著減輕線圈的重量和體積，滿足微電機漆包線的使用要求，在微型精密儀器、微型電控儀表、無線電元件以及半導(dǎo)體器件等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

目前，市場上微電機中使用的大多數(shù)都是圓形銅包鋁漆包線，多層多排方式繞制，工藝復(fù)雜，效率低，尤其是較細的漆包線繞制線圈時，極易造成斷絲；扁平狀漆包線在繞制方式上工藝簡單，而且相對尺寸小，槽滿率高，組成線圈時其間隙系數(shù)比圓線的好，擁有圓形漆包線所無法比擬的優(yōu)勢。

已經(jīng)公開報道的銅包鋁扁線是采用將圓形銅包鋁復(fù)合導(dǎo)線經(jīng)滾壓后通過模具拉拔定型再淬火處理的工藝制備而成[葛成林.異型銅包鋁線及生產(chǎn)方法[P].中國發(fā)明專利，申請?zhí)?00510045974.2]。這種加工工藝存在的問題有：(1)制備扁線所用銅包鋁圓線坯是由銅帶和鋁桿經(jīng)機械復(fù)合后拉拔而成，在拉拔加工過程中易產(chǎn)生局部剝離、破肚等缺陷，降低成品率和導(dǎo)電效率[胡捷.銅包鋁復(fù)合線材靜液擠壓加工工藝研究.新技術(shù)新工藝，2001，(9)：27～28]；(2)此工藝生產(chǎn)的銅包鋁扁線是由拉拔到3～10mm的銅包鋁圓線壓軋而成，扁線橫截面尺寸較大，產(chǎn)品的質(zhì)量和性能難以滿足精密微型線圈的使用要求。

另一種傳統(tǒng)的銅包鋁扁線制備工藝是采用將圓形銅包鋁復(fù)合線坯通過拉拔減徑到一定尺寸再軋制的方法。所采用的圓形銅包鋁復(fù)合線坯的生產(chǎn)方法基本上都是采用專利“一種銅鋁復(fù)合導(dǎo)線及生產(chǎn)工藝”[彭星魁.一種銅鋁復(fù)合導(dǎo)線及生產(chǎn)工藝[P].中國發(fā)明專利，申請?zhí)?8112410.0]所公開的方法。此方法所采用的包覆焊接法屬于熱加工方法，從包覆焊接坯料到成品，總加工率較低，需要多次退火，并且由于焊縫處的鋁在焊接過程中承受高溫作用而損傷較大、銅/鋁界面上易生成大量的金屬間化合物，以致采用該方法難以生產(chǎn)直徑0.1～0.5mm以下的銅包鋁復(fù)合線材；而采用常規(guī)擠壓法制備銅包鋁線坯，由于流動的不均勻性及銅和鋁的協(xié)調(diào)變形較差等問題，易形成竹節(jié)和壁厚不均勻等缺陷。

采用冷加工方法復(fù)合來制備包覆層厚度均勻、復(fù)合界面結(jié)合強度高的層狀復(fù)合材料的方法中，冷靜液擠壓法具有有利于改善金屬流動的均勻性，克服常規(guī)擠壓法制備復(fù)合線材時的各種缺陷，提高兩種材料的復(fù)合界面質(zhì)量的優(yōu)點，是一種制備高性能銅包鋁復(fù)合線材的新方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于采用冷靜液擠壓大變形制備高性能銅包鋁層狀復(fù)合線坯，結(jié)合后續(xù)冷變形強加工(拉拔、軋制)制備銅包鋁復(fù)合細扁線，不僅可以解決目前應(yīng)用中銅包鋁細扁線不能滿足精密微型線圈使用要求的問題，而且可以簡化生產(chǎn)工序，降低生產(chǎn)成本。

本發(fā)明內(nèi)容之一在于提供一種銅包鋁復(fù)合細扁線，其橫截面為扁平形，由芯鋁體及純銅包覆層組成，純銅的包覆面積比為10％～30％，銅層的厚度均勻分布，橫截面寬度≤0.50mm、厚度≤0.1mm。

本發(fā)明內(nèi)容之二在于提供一種銅包鋁復(fù)合細扁線的制備方法，制備方法如下：

(1)將無氧銅管和高純鋁棒套裝，經(jīng)冷靜液擠壓制成復(fù)合線坯，其中擠壓比為27.4～61.6，擠壓模角為90°；

(2)用20～100m/min的速度，10％～30％的道次減徑率對復(fù)合線坯進行粗拉拔加工，控制總變形量在80％～99.99％；

(3)低溫退火處理：退火溫度為150～350℃，保溫時間10～60min；

(4)以拉拔速度為100～200m/min，道次減徑率為5％～15％進行精拉拔加工，至目標直徑尺寸Φ0.03～0.3mm，制成復(fù)合圓線；

(5)將復(fù)合圓線進行單道次平輥軋制，制備出扁平細線，軋制速度為1～3m/min。

本發(fā)明提供的銅包鋁細扁線及其制備方法的優(yōu)點在于：

(1)采用冷靜液擠壓制備銅包鋁線坯，結(jié)合后續(xù)冷變形強加工(拉拔、軋制)制備銅包鋁細扁線，大大減少了退火次數(shù)，降低了退火溫度，甚至可以根據(jù)需要無需退火，因此簡化了生產(chǎn)工序，降低了生產(chǎn)成本；

(2)銅包鋁復(fù)合材料以及橫斷面為扁平結(jié)構(gòu)，既有利于降低繞組的重量，而且有利于提高線圈的槽滿率，因而有利于減小線圈的體積和重量；

(3)銅包鋁細扁線的橫截面尺寸寬度最小可達0.08mm，厚度最小可達0.02mm，可滿足各種精密微型電器用微電機漆包線的使用要求。