[發明專利]稀土銅基復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201510540095.0
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號: CN105112713A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 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: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C1/05
• 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

本發明屬于復合材料領域，尤其涉及一種稀土銅基復合材料及其制備方法。

背景技術

銅呈紫紅色光澤的金屬，密度8.92克/立方厘米。熔點1083.4±0.2℃，沸點2567℃。有很好的延展性。導熱和導電性能較好。采用銅基復合材料具有優良的綜合性能，比如，銅基軸承合金具有高的疲勞強度和承載能力，優良的耐磨性良好的導熱性摩擦系數低，能在250℃以下正常工作，合于制造高速重載下工作的軸承；銅鉛合金的突出優點是承載能力大，抗疲勞強度高耐熱性好。但是銅基復合材料重量大，增加器械重量，不易搬移。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種稀土銅基復合材料及其制備方法，彈性模量高，適合輕質材料制造需求。

為了解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

稀土銅基復合材料，含有以下質量百分含量的組分：氧化鐵紅1.3~1.9%、碳酸鈣1.6~2.3%、氧化鉿1.5~2.0%、鈦白粉4.6~5.0%、磷粉7.6~8.9%、重稀土10.2~14.5%、鈮粉1.2~1.5%、碘化銀4.0~5.0%、二硼化鈦2.0~3.5%、其余為銅粉。

作為對本發明的進一步改進，稀土銅基復合材料，含有以下質量百分含量的組分：氧化鐵紅1.6%、碳酸鈣2.0%、氧化鉿1.8%、鈦白粉4.8%、磷粉8.0%、重稀土12%、鈮粉1.3%、碘化銀4.5%、二硼化鈦2.8%、其余為銅粉。

作為對本發明的進一步改進，重稀土為鈥、銪、鉺或釔。

作為對本發明的進一步改進，氮化鈦為二氮化二鈦或四氮化三鈦。

上述稀土銅基復合材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）將氧化鐵紅、碳酸鈣、氧化鉿、鈦白粉、磷粉、鈮粉、碘化銀、二硼化鈦、銅粉混勻，烘干，烘干溫度為200～300℃，烘干時間10～20min；

（2）冷壓器中冷壓；

（3）燒結，燒結溫度為600～800℃，燒結壓力為3～4MPa，保溫時間為30～40min。

（4）冷卻。

技術效果

本發明制備的稀土銅基復合材料的彈性模量得到了顯著提高，達到了57~60GPa。這是因為重稀土的加入使本發明具有高強度、高彈性模量和較好的塑性，滿足了輕質材料制造的需求。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發明作進一步詳細介紹，但不局限于此。

實施例1

稀土銅基復合材料，含有以下質量百分含量的組分：氧化鐵紅1.6%、碳酸鈣2.0%、氧化鉿1.8%、鈦白粉4.8%、磷粉8.0%、重稀土12%、鈮粉1.3%、碘化銀4.5%、二硼化鈦2.8%、其余為銅粉。

重稀土為鈥。

氮化鈦為二氮化二鈦。

上述稀土銅基復合材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）將氧化鐵紅、碳酸鈣、氧化鉿、鈦白粉、磷粉、鈮粉、碘化銀、二硼化鈦、銅粉混勻，烘干，烘干溫度為250℃，烘干時間15min；

（2）冷壓器中冷壓；

（3）燒結，燒結溫度為700℃，燒結壓力為3.5MPa，保溫時間為35min。

（4）冷卻。

實施例2

稀土銅基復合材料，含有以下質量百分含量的組分：氧化鐵紅1.3%、碳酸鈣1.6%、氧化鉿1.5%、鈦白粉4.6%、磷粉7.6%、重稀土10.2%、鈮粉1.2%、碘化銀4.0%、二硼化鈦2.0%、其余為銅粉。

重稀土為銪。

氮化鈦為四氮化三鈦。

上述稀土銅基復合材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）將氧化鐵紅、碳酸鈣、氧化鉿、鈦白粉、磷粉、鈮粉、碘化銀、二硼化鈦、銅粉混勻，烘干，烘干溫度為200℃，烘干時間10min；

（2）冷壓器中冷壓；

（3）燒結，燒結溫度為600℃，燒結壓力為3MPa，保溫時間為30min。

（4）冷卻。

實施例3

稀土銅基復合材料，含有以下質量百分含量的組分：氧化鐵紅1.9%、碳酸鈣2.3%、氧化鉿2.0%、鈦白粉5.0%、磷粉8.9%、重稀土14.5%、鈮粉1.5%、碘化銀5.0%、二硼化鈦3.5%、其余為銅粉。

重稀土為鉺。

氮化鈦為二氮化二鈦。

上述稀土銅基復合材料的制備方法，包括以下步驟：