[發明專利]基于輻照損傷擴散合金化的銅/鉬/銅復合材料及制備方法

有效

• 申請號: 201210491407.X
• 申請日: 2012-11-27
• 公開（公告）號: CN102995028A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 黃遠;劉貞貞;何芳;肖嬋
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C23F17/00
• 分類號: C23F17/00;C25D5/38;C25D5/50;B32B15/01
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李麗萍

1.一種基于輻照損傷擴散合金化的銅/鉬/銅復合材料，其特征在于：

以鉬金屬板為基體經過銅金屬等離子注入，再進行電鍍銅和高溫退火工藝制成；

銅金屬厚度為20μm，基體鉬金屬厚度為1mm，鉬金屬與銅金屬之間形成有界面擴散層；

點焊時的焊接強度達到73MPa。

2.根據權利要求1所述基于輻照損傷擴散合金化的銅/鉬/銅復合材料的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：

鉬金屬板的預處理：將鉬金屬板經過打磨、脫脂處理和酸洗活化處理后，用去離子水清洗并真空干燥；

銅金屬等離子注入：在離子注入機上將銅金屬等離子注入上述鉬金屬板中，銅金屬等離子注入劑量為1.7×10¹⁷ions/cm²，注入能量為120KeV；將注入有銅離子的鉬金屬板在離子注入機的真空室中放置16小時后取出；

鉬金屬板表面電鍍銅：將上述經過銅金屬等離子注入的鉬金屬板為陰極，銅為陽極，在銅鹽鍍液中進行電鍍，實現鉬金屬板表面覆銅；

氬氣保護退火：在1個大氣壓的氬氣保護下，在氣氛退火爐中于900℃溫度下保溫4小時進行退火。

3.根據權利要求2所述基于輻照損傷擴散合金化的銅/鉬/銅復合材料的制備工藝，其中，銅金屬等離子注入的工藝參數為：弧壓升至12v，觸發壓升至16v，負壓升至2Kv，高壓升至60Kv，注入過程中不斷調節觸發頻率，并保持束流密度為2.0~2.5μA·cm^-2，真空度保持在1×10^-3Pa以下。

4.根據權利要求2所述基于輻照損傷擴散合金化的銅/鉬/銅復合材料的制備工藝，其中，所采用的離子注入機包括離子源（1）、真空注入室（3）、靶盤（5）、真空系統、高壓和系統控制柜（9）；所述真空系統由真空擴散泵（6）、真空維持泵（7）和機械泵（8）組成，所述真空系統與真空注入室（3）通過閥門連接；所述靶盤（5）位于真空注入室（3）內；所述離子源（1）位于真空注入室（3）上方并與所述靶盤（5）呈傾斜相對布置；所述離子源（1）包括有弧壓、觸發壓和高壓。

5.根據權利要求2所述基于輻照損傷擴散合金化的銅/鉬/銅復合材料的制備工藝，其中，氣氛退火爐為南京大學儀器廠生產的GSL1200X退火爐；退火時，將經過銅金屬等離子注入、表面覆銅的鉬金屬板放在方舟內，然后在退火爐內進行退火，所使用的氬氣純度為99.999%；加熱時，氬氣沖入2小時后升溫至900℃，升溫速率為250℃以下時5℃/分鐘，250℃以上為8℃/分鐘；在900℃保溫4小時，然后以10℃/分鐘降溫，當爐內溫度達到200℃時關閉爐子電源；當爐內溫度為30℃時，開爐取出經過退火處理后的上述鉬金屬板，即為銅/鉬/銅復合材料。