[發明專利]一種防腐蝕銅基粉末冶金材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410570917.5
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN104325130B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 李烈熊
• 申請（專利權）人: 李烈熊
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;C22C30/02;C22C9/01;B22F3/16
• 代理公司: 深圳市神州聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 44324
• 代理人: 鄧揚

技術領域

本發明屬于粉末冶金技術領域，特別涉及一種防腐蝕銅基粉末冶金材料及其制備方法。

背景技術

粉末冶金具有獨特的化學組成和機械、物理性能，而這些性能是用傳統的熔鑄方法無法獲得的。運用粉末冶金技術可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品，如含油軸承、齒輪、凸輪、導桿、刀具等，是一種少無切削工藝。

粉末冶金具有以下特點：

(1)粉末冶金技術可以最大限度地減少合金成分偏聚，消除粗大、不均勻的鑄造組織。在制備高性能稀土永磁材料、稀土儲氫材料、稀土發光材料、稀土催化劑、高溫超導材料、新型金屬材料(如Al-Li合金、耐熱Al合金、超合金、粉末耐蝕不銹鋼、粉末高速鋼、金屬間化合物高溫結構材料等)具有重要的作用。

(2)可以制備非晶、微晶、準晶、納米晶和超飽和固溶體等一系列高性能非平衡材料，這些材料具有優異的電學、磁學、光學和力學性能。

(3)可以容易地實現多種類型的復合，充分發揮各組元材料各自的特性，是一種低成本生產高性能金屬基和陶瓷復合材料的工藝技術。

(4)可以生產普通熔煉法無法生產的具有特殊結構和性能的材料和制品，如新型多孔生物材料，多孔分離膜材料、高性能結構陶瓷磨具和功能陶瓷材料等。

(5)可以實現近凈形成形和自動化批量生產，從而，可以有效地降低生產的資源和能源消耗。

(6)可以充分利用礦石、尾礦、煉鋼污泥、軋鋼鐵鱗、回收廢舊金屬作原料，是一種可有效進行材料再生和綜合利用的新技術。

目前粉末冶金技術已經被廣泛應用，其中以銅基粉末冶金材料技術已經發展并應用多年，但是銅基粉末冶金材料存在抗拉強度不高，伸長率較低，對于該材料的應用起到一定的限制作用，同時，隨著工業化的發展，對材料的性能要求越來越高，因此，開發一種能夠應用更廣泛的高性能材料迫在眉睫。

發明內容

本發明的目的在于為了克服以上現有技術的不足而提供一種防腐蝕銅基粉末冶金材料及其制備方法，提高耐腐蝕性能，提升伸長率以及抗拉強度。

本發明是采用以下技術手段實現的：

一種防腐蝕銅基粉末冶金材料，以重量組分計包括：銅粉30-40份，氧化銅粉3-8份，鋁粉10-20份，二氧化硅5-10份，氧化鎳粉5-10份，硬脂酸鋅2-5份，聚乙烯醇3-8份，聚丙烯酰胺1-5份，硅酸鈣3-6份。

所述的防腐蝕銅基粉末冶金材料，可以優選為以重量組分計包括：銅粉33-37份，氧化銅粉5-7份，鋁粉15-18份，二氧化硅6-8份，氧化鎳粉8-10份，硬脂酸鋅3-5份，聚乙烯醇5-7份，聚丙烯酰胺2-5份，硅酸鈣4-6份。

一種以上所述的防腐蝕銅基粉末冶金材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，將銅粉、氧化銅粉、鋁粉、二氧化硅、氧化鎳粉、硬脂酸鋅和硅酸鈣加入到混合攪拌機中，攪拌混合均勻，然后加入聚乙烯醇和聚丙烯酰胺，在50-60℃條件下攪拌30-50分鐘，得到混合物料一；

步驟二，將混合物料一送入壓機，通過模具初壓成形，得到壓坯；

步驟三，將壓坯送入燒結爐，先在真空度為0.002-0.005MPa的條件下升溫至150-200℃，燒結200-300分鐘；然后升溫至800-900℃，燒結150-240分鐘，再降溫至180-200℃，使用水蒸汽熏蒸20-30分鐘，降至室溫。

所述的防腐蝕銅基粉末冶金材料的制備方法，步驟一中混合攪拌均勻的攪拌速度可以為150-180轉/分鐘，攪拌20-30分鐘。

所述的防腐蝕銅基粉末冶金材料的制備方法，步驟二中初壓成形的壓力可以為820-860MPa。

所述的防腐蝕銅基粉末冶金材料的制備方法，步驟三中升溫至150-200℃的升溫速度可以為15-20℃/分鐘，升溫至800-900℃的升溫速度可以為10-15℃/分鐘。

所述的防腐蝕銅基粉末冶金材料的制備方法，步驟三中降溫至180-200℃的降溫速度可以為20-30℃/分鐘。

本發明提供的防腐蝕銅基粉末冶金材料具有良好的抗拉強度與伸長率，其中抗拉強度達到了368MPa以上，伸長率達到了7.12％以上，同時防腐性能優越，在相對濕度80％，溫度60℃的條件下1000h材料表面無變化。

具體實施方式

實施例1

一種防腐蝕銅基粉末冶金材料，以重量組分計包括：銅粉30份，氧化銅粉3份，鋁粉10份，二氧化硅5份，氧化鎳粉5份，硬脂酸鋅2份，聚乙烯醇3份，聚丙烯酰胺1份，硅酸鈣3份。

以上所述的防腐蝕銅基粉末冶金材料的制備方法，包括以下步驟：