[發明專利]一種氧化鎂銅基復合材料及其粉末冶金制備方法

有效

• 申請號: 201410578541.2
• 申請日: 2014-10-24
• 公開（公告）號: CN104384496A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 劉莉;王爽;邱晶;劉曉東;黃明明
• 申請（專利權）人: 蘇州萊特復合材料有限公司
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;C22C1/05;C22C32/00;C22C30/02;C22C9/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

技術領域

本發明涉及金屬材料、冶金技術領域，尤其涉及一種氧化鎂銅基復合材料及其粉末冶金制備方法。

背景技術

研制、開發高強度、高導電銅基導電材料一直是銅合金研究的熱點之一。許多應用領域要求所用材料需高導電性及高強度兼備。例如，為了產生高的脈沖磁場，要求所用導體材料不僅要有低的電阻率以降低熱效應，同時還要具有足夠的強度來承受巨大的洛侖茲力。隨著集成電路封裝向高密度方向發展，開發強度大于600MPa，電導率大于MS/m的銅基引線框架合金也一直是近年來關注的熱點。此外，高強度、高導電銅基導電材料還可以用于制造電阻焊電極、電車及電力火車架空導線、連鑄結晶器內襯、電氣工程開關觸橋等。

根據不同的結構和性能特點，高強度、高導電銅基導電材料可分為高強度、高導電銅合金和高強度、高導電銅基復合材料兩大類。后者又可根據強化相的形態分為彌散強化銅和形變銅基復合材料。兩類材料在強化機制、制備工藝、性能特點乃至應用領域等方面都不盡相同。

發明內容

解決的技術問題:

為了得到一種導電性能好、強度高且耐磨損的銅基復合材料，本發明提供了一種氧化鎂銅基復合材料及其粉末冶金制備方法。

技術方案：

一種氧化鎂銅基復合材料，按以下原料重量份數配比制成：氧化鎂顆粒15-30份、二氧化硅顆粒4-15份、銅粉35-65份、碳化鉬顆粒15-45份、碳化鈦顆粒12-35份。

作為本發明的一種優選方案，按以下原料重量份數配比制成：氧化鎂顆粒20-25份、二氧化硅顆粒7-12份、銅粉40-55份、碳化鉬顆粒20-40份、碳化鈦顆粒15-30份。

作為本發明的一種優選方案，所述材料的各粉末粒徑如下：氧化鎂顆粒150-300目、二氧化硅顆粒200-350目、銅粉150-300目、碳化鉬顆粒200-450目、碳化鈦顆粒200-450目。

一種氧化鎂銅基復合材料的粉末冶金制備方法，包含以下步驟：

(1)將氧化鎂顆粒、二氧化硅顆粒、銅粉、碳化鉬顆粒和碳化鈦顆粒混合置于混料裝置內，利用壓力為0.55-0.75MPa的高壓氣體將上述粉末吹起，5-9分鐘后停止通入高壓氣體，各粉末共同沉積并均勻混合；

(2)將上述混合均勻的粉末在240-300噸的壓力下壓制成型，在保護氣氛條件下采用3階段升溫的方式進行燒結，3階段的溫度分別為490℃、750℃、960℃，每階段燒結時間為2-5小時，燒結完成后進行再次壓力成型；

(3)最后，隨爐緩慢降溫即可獲得氧化鎂銅基復合材料；

作為本發明的一種優選技術方案，步驟(1)中用壓力為0.6-0.7MPa的高壓氣體將所有物料粉末吹起，6-8分鐘后停止通入高壓氣體，各粉末共同沉積并均勻混合；

作為本發明的一種優選技術方案，步驟(2)中在260-290噸的壓力下將經步驟(1)混合均勻的粉末壓制成型。

有益效果

本發明所述一種氧化鎂銅基復合材料及其粉末冶金制備方法，與現有技術相比具有以下技術效果：制備得到的氧化鎂銅基復合材料導電性能好、強度高且耐磨損。

具體實施方式

實施例1：

一種氧化鎂銅基復合材料，按以下原料重量份數配比制成：氧化鎂顆粒15份、二氧化硅顆粒4份、銅粉35份、碳化鉬顆粒15份、碳化鈦顆粒12份。

所述材料的各粉末粒徑如下：氧化鎂顆粒150目、二氧化硅顆粒200目、銅粉150目、碳化鉬顆粒200目、碳化鈦顆粒200目。

一種氧化鎂銅基復合材料的粉末冶金制備方法，包含以下步驟：

(1)將氧化鎂顆粒、二氧化硅顆粒、銅粉、碳化鉬顆粒和碳化鈦顆粒混合置于混料裝置內，利用壓力為0.55MPa的高壓氣體將上述粉末吹起，5分鐘后停止通入高壓氣體，各粉末共同沉積并均勻混合；

(2)將上述混合均勻的粉末在240噸的壓力下壓制成型，在保護氣氛條件下采用3階段升溫的方式進行燒結，3階段的溫度分別為490℃、750℃、960℃，每階段燒結時間為2小時，燒結完成后進行再次壓力成型；

(3)最后，隨爐緩慢降溫即可獲得氧化鎂銅基復合材料。

實施例2：

一種氧化鎂銅基復合材料，按以下原料重量份數配比制成：氧化鎂顆粒20份、二氧化硅顆粒7份、銅粉40份、碳化鉬顆粒25份、碳化鈦顆粒17份。

所述材料的各粉末粒徑如下：氧化鎂顆粒200目、二氧化硅顆粒250目、銅粉200目、碳化鉬顆粒250目、碳化鈦顆粒250目。