[發明專利]一種鎢銅模塊的制備方法

有效

• 申請號: 201410830058.9
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN104588620A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 楊義兵;蘇國軍;鐘銘;劉俊海;韓蕊蕊
• 申請（專利權）人: 天龍鎢鉬（天津）有限公司;北京天龍鎢鉬科技股份有限公司;寶雞京龍鎢鉬科技有限公司
• 主分類號: B22D19/16
• 分類號: B22D19/16;B21D37/10;C23G1/10;G21B1/13
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 蘇紅梅

1.一種將銅焊接至鎢表面的方法，其包括以下步驟：

a)將鎢表面將要與銅連接的部分加工至的粗糙度Ra為3～8μm；

b)將銅熔敷于鎢表面，獲得敷銅鎢；

c)熱壓所述敷銅鎢。

2.權利要求1的焊接方法，其中步驟b)的熔敷在加熱爐中進行；

優選將鎢和銅放入熔敷模具中(優選石墨熔敷模具，例如帶有蓋子的石墨熔敷模具(1))，銅置于鎢上面，保證銅熔融后能夠完全覆蓋鎢表面將要與銅連接的部分(例如將鎢表面將要與銅連接的部分水平朝上放置或豎直放置)，再將熔敷模具放入加熱爐；

優選地，加熱爐加熱的溫度為1100～1180℃；

優選地，加熱爐中氣氛為非氧化氣氛(例如真空、氮氣氛)、還原性氣氛(例如氫氣或分解氨)或惰性氣體氛圍(例如氦氣、氬氣)，進一步優選為氫氣氛圍)；

進一步優選用氧化鋁粉將裝有銅和鎢的熔敷模具埋住，放入加熱爐；

優選地，所述加熱爐為推舟爐，優選將熔敷模具以2.5～5mm/分鐘的速度推入推舟爐；

優選地，所述推舟爐總長為1500～2000mm(例如1800mm)，高溫區長度為400～600mm(例如500mm)；

優選地，所述推舟爐高溫區的溫度為1100～1180℃。

3.權利要求1或2的焊接方法，步驟c)中熱壓的溫度為900℃～1050℃、壓強為1Mpa～5Mpa(例如2～4Mpa或2～3Mpa)，保溫保壓時間優選為8～12分鐘(例如10分鐘)，優選熱壓在非氧化氣氛(例如真空、氮氣氛)、還原性氣氛(例如氫氣或分解氨)或惰性氣體氛圍(例如氦氣、氬氣)，進一步優選為氫氣氛圍)中進行。

4.權利要求1-3任一項的焊接方法，步驟c)中的熱壓是將敷銅鎢放入形狀、尺寸與之匹配的熱壓模具中進行熱壓，優選為石墨熱壓模具(6)。

5.權利要求4的焊接方法，其中所述的熱壓模具(6)具有2個以上型腔(7)，優選2～10個(例如5個或8個)型腔(7)，所述的型腔(7)尺寸與步驟(b)中獲得的敷銅鎢的形狀、尺寸相匹配；

優選地，所述型腔(7)在所述熱壓模具(6)中均勻地分布；

優選地，所述熱壓模具還具有2個以上型芯，優選2～10個(例如5個或8個)型芯，所述型芯的形狀尺寸與所述型腔相適配；

優選地，所述熱壓模具由石墨制成。

6.權利要求1-5任一項的焊接方法，步驟b)中，在熔敷前，還包括清洗的步驟，優選去除銅和鎢表面的氧化皮和油污；

優選的清洗方法是用5wt％～10wt％的鹽酸浸泡20～40秒，自來水沖刷30～60秒，金屬清洗液浸泡50～90秒，去離子水浸泡1～3分鐘；

優選在清洗銅之前，打磨銅表面；

優選的金屬清洗液中含有H₂SO₄、K₂Cr₂O₇以及去離子水，其中H₂SO₄的濃度優選為每升金屬清洗液含有80～120ml?98wt％H₂SO₄(例如每升金屬清洗液含有90ml、100ml或110ml的98wt％H₂SO₄)，K₂Cr₂O₇的濃度優選為每升金屬清洗液含有40～60g?K₂Cr₂O₇(例如每升金屬清洗液含有45g、50g或55g?K₂Cr₂O₇)。

7.一種鎢銅模塊的制備方法，該方法采用權利要求1-6任一項的焊接方法將銅焊接至鎢塊表面，

優選地，該方法具體包括以下步驟：

i)加工鎢塊至所需形狀、尺寸；

ii)采用權利要求1-6任一項的焊接方法將銅焊接至鎢塊表面，得到鎢銅連接體，其中熔敷時銅的用量優選在熔融后能夠完全淹沒鎢表面將要與銅連接的部分，更優選熔敷時銅的用量大于所制備的鎢銅模塊中銅的含量；

iii)加工步驟ii)中得到的鎢銅連接體至所需形狀、尺寸，獲得所需鎢銅模塊。