[發(fā)明專利]一種顆粒增強(qiáng)銅基復(fù)合材料

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110202692.4
• 申請(qǐng)日: 2011-07-20
• 公開（公告）號(hào): CN102888522A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉芳
• 主分類號(hào): C22C1/05
• 分類號(hào): C22C1/05;C22C9/00;C22C32/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種顆粒增強(qiáng)銅基復(fù)合材料。

背景技術(shù)

顆粒增強(qiáng)銅基復(fù)合材料由于具有顆粒增強(qiáng)相的高強(qiáng)度和銅基體的良好導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性而廣泛應(yīng)用于機(jī)電、航空、航天以及電子領(lǐng)域。目前顆粒增強(qiáng)銅基復(fù)合材料中應(yīng)用較多的有采用氧化物陶瓷顆粒作為增強(qiáng)相的銅基復(fù)合材料，其缺點(diǎn)是電導(dǎo)率隨著氧化物顆粒相的加入量的增加而降低。此外還有采用碳化物(如TiC)顆粒增強(qiáng)的銅基復(fù)合材料，其優(yōu)點(diǎn)是在提高強(qiáng)度的同時(shí)不使導(dǎo)電率下降過多；但是其缺點(diǎn)是自潤滑性能較差，從而影響了材料的使用性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種具有高導(dǎo)電性、高導(dǎo)熱性、高強(qiáng)度以及自潤滑性能好的顆粒增強(qiáng)銅基復(fù)合材料。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的顆粒增強(qiáng)銅基復(fù)合材料包括金屬銅基體和碳化鈦顆粒增強(qiáng)相，還含有MoS₂，其中碳化鈦顆粒增強(qiáng)相的體積百分?jǐn)?shù)為10～35％，MoS₂的體積百分?jǐn)?shù)為3～8％，余量為Cu。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，本發(fā)明的顆粒增強(qiáng)銅基復(fù)合材料中碳化鈦顆粒增強(qiáng)相的體積百分?jǐn)?shù)為22～27％，MoS₂的體積百分?jǐn)?shù)為5～6％，余量為Cu。

本發(fā)明的顆粒增強(qiáng)銅基復(fù)合材料具有良好的機(jī)械性能、摩擦性能和電性能。其拉伸屈服強(qiáng)度達(dá)250～320MPa，拉伸斷裂強(qiáng)度達(dá)330～425MPa，摩擦系數(shù)為0.15～0.25，延伸率達(dá)10～20％，電阻率為20～30nΩ·M。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

按體積百分?jǐn)?shù)為10％的碳化鈦顆粒和8％的MoS₂粉末以及余量為銅粉進(jìn)行配料，球磨混合均勻后裝入石墨模具，在氬氣保護(hù)下熱壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度為800℃，壓力為25MPa，燒結(jié)時(shí)間為40分鐘，得到顆粒增強(qiáng)銅基復(fù)合材料。該材料的拉伸屈服強(qiáng)度達(dá)300MPa，拉伸斷裂強(qiáng)度達(dá)330MPa，摩擦系數(shù)為0.2，延伸率達(dá)14％，電阻率為30nΩ·M。

實(shí)施例2

按體積百分?jǐn)?shù)為35％的碳化鈦顆粒和3％的MoS₂粉末以及余量為銅粉進(jìn)行配料，球磨混合均勻后裝入石墨模具，在氬氣保護(hù)下熱壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度為850℃，壓力為30MPa，燒結(jié)時(shí)間為50分鐘，得到顆粒增強(qiáng)銅基復(fù)合材料。該材料的拉伸屈服強(qiáng)度達(dá)250MPa，拉伸斷裂強(qiáng)度達(dá)360MPa，摩擦系數(shù)為0.15，延伸率達(dá)10％，電阻率為25nΩ·M。

實(shí)施例3

按體積百分?jǐn)?shù)為22％的碳化鈦顆粒和6％的MoS₂粉末以及余量為銅粉進(jìn)行配料，球磨混合均勻后裝入石墨模具，在氬氣保護(hù)下熱壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度為860℃，壓力為28MPa，燒結(jié)時(shí)間為50分鐘，得到顆粒增強(qiáng)銅基復(fù)合材料。該材料的拉伸屈服強(qiáng)度達(dá)320MPa，拉伸斷裂強(qiáng)度達(dá)425MPa，摩擦系數(shù)為0.15，延伸率達(dá)20％，電阻率為20nΩ·M。

實(shí)施例4

按體積百分?jǐn)?shù)為27％的碳化鈦顆粒和5％的MoS₂粉末以及余量為銅粉進(jìn)行配料，球磨混合均勻后裝入石墨模具，在氬氣保護(hù)下熱壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度為900℃，壓力為30MPa，燒結(jié)時(shí)間為46分鐘，得到顆粒增強(qiáng)銅基復(fù)合材料。該材料的拉伸屈服強(qiáng)度達(dá)300MPa，拉伸斷裂強(qiáng)度達(dá)400MPa，摩擦系數(shù)為0.18，延伸率達(dá)16％，電阻率為21nΩ·M。