[發明專利]一種超細Al2O3彌散強化銅材料制備方法

在審

• 申請號: 201410595553.6
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN105624443A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 陸強
• 申請（專利權）人: 陜西華陸化工環保有限公司
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05;C22C9/00
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司 61220
• 代理人: 賈苗苗

技術領域

本發明屬于金屬材料制備領域。

背景技術

超細Al₂O₃彌散強化銅具有高強度、高導電率和高導熱率，而且在高溫長期工作條件下其各項性能均改變較少，即材料的高溫熱穩定性好，可廣泛用于制造電阻焊電極、引線、整流子、繼電器銅片等冶金工業和電子工業領域，彌散強化銅制備的關鍵是如何向銅基中引入彌散分布的Al₂O₃顆粒，目前應用較多的是內氧化法，但內氧化法工藝過程中反應所需的氧含量難以控制，且生產成本昂貴，其它如機械混合法、共沉積法和硝酸鹽熔化法制備的Al₂O₃彌散強化銅，其Al₂O₃顆粒一般比較大（大于2μm），從而影響其優越性。

發明內容

本發明的目的是提供一種過程容易控制、成本低、成品中Al₂O₃顆粒尺寸小、高溫熱穩定性好多的超細Al₂O₃彌散強化銅制備方法。

本發明通過以下技術方案予以實現：一種超細Al₂O₃彌散強化銅材料制備方法，取Al（NO₃）₃加入蒸餾水制得硝酸鋁水溶液，將氨水加入劇烈攪拌的硝酸鋁水溶液中至pH=9，得到乳白色Al（OH）₃溶膠，將銅粉緩慢加入溶膠，攪拌、靜置、過濾，得到銅與氫氧化鋁濕凝膠的混合物，將該混合物放入球磨機中進行濕粉球磨處理，在室溫下干燥24h后將其裝入石墨模具中進行熱壓燒結，燒結溫度950℃，壓力45MPa，保溫2h，再進行冷鍛壓，鍛壓比1:1，最后進行退火處理，退火溫度900℃，得到成品。

所述氨水加入硝酸鋁水溶液過程中加入膠體分散劑聚乙烯。

所述濕粉球磨時間為4～5h。

本發明具有如下有益效果：

本發明所述制備方法過程容易控制、成本低、成品中Al₂O₃含量為2.7%，退火后材料中Al₂O₃的平均顆粒尺寸為0.1μm，顆粒間距0.3μm，達到超細化的水平，退火后性能變化很少，具有很好的高溫熱穩定性。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明做進一步說明。

具體實施例：本發明所述方法采用溶膠-凝膠法和熱壓燒結相結合的制備方法，取Al（NO₃）₃加入蒸餾水制得硝酸鋁水溶液，將氨水加入劇烈攪拌的硝酸鋁水溶液中至pH=9，相當于2.7%（體積分數）的Al₂O₃,為防止膠體粒子的凝聚，加入膠體分散劑聚乙烯醇，反應為Al（NO₃）₃+3NH₄OH—Al（OH）₃+3NH₄NO₃，得到乳白色Al（OH）₃溶膠，將銅粉緩慢加入溶膠（純度99.3%，粒度小于56μm），攪拌、靜置、過濾，得到銅與氫氧化鋁濕凝膠的混合物，將該混合物放入球磨機中進行濕粉球磨4～5h，在室溫下干燥24h后將其裝入石墨模具中進行熱壓燒結，燒結溫度950℃，壓力45MPa，保溫2h，冷加工采用冷鍛壓，鍛壓比1:1，最后進行退火處理，退火溫度900℃，得到成品。

用掃描隧道顯微鏡觀察成品的物相形貌，Al₂O₃顆粒細且均勻分布，退火后顆粒并未長大，基體銅未出現再結晶，具有很高的熱穩定性。成品中Al₂O₃含量為2.7%，退火后Al₂O₃的平均顆粒尺寸為0.1μm，顆粒間距0.3μm，達到超細化的水晶，退火后材料性能變化很少，具有很好的高溫熱穩定性。

本發明實施例所述制備方法過程容易控制、成本低，制備的超細Al₂O₃彌散強化銅，其Al₂O₃顆粒尺寸小，退火后材料性能變化很少，具有很好的高溫熱穩定性。

以上內容是結合具體的實施方式對本發明所做的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明的保護范圍。