[發明專利]一種制備銅合金材料的方法、銅合金材料及設備

在審

• 申請號: 201610299143.6
• 申請日: 2016-05-06
• 公開（公告）號: CN107345280A
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 李龍雨;蔡明
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: C22C1/04
• 分類號: C22C1/04;C22C9/00;C22F1/08;B22F3/22
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司11291
• 代理人: 馮艷蓮

技術領域

本發明涉及材料技術領域，特別涉及一種制備銅合金材料的方法、銅合金材料及設備。

背景技術

設備的金屬框架結構對設備的散熱性能有很大影響。目前，通常采用鎂合金、鋁合金以及鋅合金制備設備的金屬框架，但上述合金材料的散熱性能有限。

發明內容

本申請提供一種制備銅合金材料的方法、銅合金材料及設備，用于提供一種導熱性能良好的銅合金材料。

第一方面，本申請實施例提供一種制備銅合金材料的方法。首先，將粉體與粘合劑進行混合，制得前驅體，其中，所述粉體包括：96～99.8重量份的銅、0.2～2重量份的鉻；然后，采用金屬注射成形(metal injection molding，MIM)工藝將所述前驅體制備為預制坯；然后，對所述預制坯進行燒結處理，制備得到所述銅合金材料。

上述采用MIM工藝制備銅合金材料中銅的含量很高，使得銅合金材料具有優異的導熱性能。另外，銅合金材料中還包含少量的鉻，形成銅鉻合金，銅鉻合金的強度遠大于銅的強度。再者，通過燒結工藝對MIM工藝制備的預制坯進行處理，進一步增加銅合金材料的強度。

在一種可選的實現中，用于制備前驅體的粉體還包括：0.001～0.5重量份的鋯，以進一步增強銅合金材料的強度。

在一種可選的實現中，用于制備前驅體的粉體還包括至少一種輔助金屬， 所述至少一種輔助金屬包括鎂、鋅、錳、鋁、錫以及鐵中的至少一項，每一種所述輔助金屬的含量為0.001至0.1重量份，以進一步增強銅合金材料的強度。

在一種可選的實現中，用于制備前驅體的粉體的粒徑在0.01-90um范圍內。

在一種可選的實現中，對所述預制坯進行燒結處理的溫度為950-1150℃，保溫時長為0.5～10h。

在一種可選的實現中，在對所述預制坯進行燒結之前，先采用脫脂工藝去除所述預制坯中的所述粘合劑。

在一種可選的實現中，在對所述預制坯進行燒結之后，對燒結后的所述銅合金材料進行固溶處理，使得銅合金材料中銅之外的其他金屬元素融入銅固溶體中，強化銅固溶體，并提高韌性。不僅如此，固溶處理還便于通過之后的自然時效或人工時效進一步增加銅合金的強度。

在一種可選的實現中，對所述銅合金材料進行固溶處理的溫度為950-1150℃，固溶時長為0.5～3h。

在一種可選的實現中，在對所述銅合金材料進行固溶處理之后，對所述銅合金材料進行時效處理，使得銅合金材料中銅之外的其他金屬元素從銅中析出作為強化相，增強銅合金材料的強度。

在一種可選的實現中，對所述銅合金材料進行時效處理的溫度為400-600℃，時效時長為1～4h。

第二方面，本申請實施例提供一種銅合金材料，該銅合金材料通過第一方面或第一方面的多種實現中的任一種實現所述的方法制備。

第三方面，本申請實施例提供一種設備，該設備包括由第二方面中的銅合金材料所制備的組件。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡要介紹。

圖1為本申請實施例中制備銅合金材料的方法的流程示意圖；

圖2為本申請實施例中制備銅合金材料的方法的另一流程示意圖。

具體實施方式

下面通過附圖以及具體實施例對本發明技術方案做詳細的說明，應當理解本申請實施例以及實施例中的具體特征是對本發明技術方案的詳細的說明，而不是對本發明技術方案的限定，在不沖突的情況下，本申請實施例以及實施例中的技術特征可以相互組合。

銅Cu的導熱性能優異，其導熱系數達到401W/(m*k)，但是，目前的銅合金材料主要采用傳統的熔鑄或壓鑄工藝制備，其中，熔鑄工藝難以制備復雜形狀的結構件，而壓鑄工藝制備的銅合金材料的導熱性能不理想，其導熱系數通常小于150W/(m*k)。

采用金屬注射成形(metal injection molding，MIM)工藝可以制備結構復雜的結構件，但是在本申請之前很多通過MIM工藝制備的銅合金中包括鈹Be、鉛Pb、鎘Cd等有毒金屬元素，對人體有害。且本申請之前通過MIM工藝制備的銅材料，要么如純銅強度太低，屈服強度無法達到150MPa；要么如錫青銅、鋁青銅、黃銅、白銅等導熱性能不理想，導熱系數通常小于150w/(m*k)，均難以兼顧導熱性能和強度。

本申請實施例提供一種制備銅合金材料的方法，用于制備具有高導熱性能且強度較高的銅合金材料。圖1為該方法的流程示意圖，包括如下步驟：