[發明專利]一種銅合金的制備方法

在審

• 申請號: 201711457343.0
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108018445A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 蔡澤
• 申請（專利權）人: 洛陽神佳窯業有限公司
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05;C22C9/01;C22C32/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種銅合金的制備方法，將銅粉和鋁粉混合均勻裝入充滿氮氣的真空箱中，放入球磨機中，將球磨機密封好，在球磨機中球磨10?24h，制備出過飽和的Cu?Al納米粉末；將硼粉加入該過飽和Cu?Al納米粉末中，混合均勻，放入真空熱壓爐，抽真空并通循環水，設定加熱溫度，達到設定的加熱溫度后，開始加壓燒結，加壓燒結2?4h后緩慢降溫，期間保持真空和通循環水，自然冷卻降溫至室溫后，將所得產物取出，即得到納米彌散強化銅合金。本發明的方法簡單易操作，所得到的納米銅合金具有超高的硬度和強度，并具有優良的導線性能，穩定性好，成本低。

技術領域

本發明涉及粉末冶金材料制備技術領域，尤其是一種銅合金的制備方法。

背景技術

彌散強化銅合金是具有優良綜合物理力學性能的銅基材料，具有較高的比強度、比模量，良好的導熱性、導電性、耐磨性、高溫性能，較低的熱膨脹系數，較高的尺寸穩定性等綜合性能。彌散強化銅的屈服強度和抗拉強度高，甚至退火后仍保有大部分屈服強度，退火可以提高銅合金的延性，但由于彌散強化銅的屈服強度保有率高，因此在高傳導性銅合金中，加工硬化的彌散強化銅屈服強度最高。彌散強化銅的強度可以與多種鋼相媲美，而傳導性卻與銅相似。

目前，高強高導銅合金的制備方法主要有：粉末冶金法，內氧化法，機械合金化法，快速凝固法和大塑性變形等。

現有的高強高導銅合金及其制備方法還存在著許多問題，例如材料性能還不能滿足日益發展的高新科技的要求，制備工藝復雜，生產過程難以控制，生產成本高，產品性能不穩定等，這些問題嚴重制約了高強高導銅合金的未來發展和應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種銅合金的制備方法，該方法操作簡單，容易實現，改善了現有制備方法存在的不足，得到性能更加優異更加穩定的銅合金。

本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種銅合金的制備方法，其包括以下步驟：

(1)將銅粉和鋁粉混合均勻裝入充滿氮氣的真空箱中，然后放入球磨機中，將球磨機密封好，其中球料比為(4-15)：1，球磨機的轉速為180-260rpm，在球磨機中球磨10-24h，制備出過飽和的Cu-Al納米粉末；

(2)將硼粉加入該過飽和的Cu-Al納米粉末中，混合均勻，放入真空熱壓爐，抽真空并通循環水，將加熱溫度設定為800-1000℃；

(3)達到設定的加熱溫度后，開始在25-35MPa下加壓燒結，加壓燒結2-4h后緩慢降溫，期間保持真空和通循環水，自然冷卻降溫至室溫后，將所得產物取出，即得到納米彌散強化銅合金。

本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。

前述的一種銅合金的制備方法的制備方法，其中，步驟(1)銅粉和鋁粉的質量比為(50-60)：(10-20)，銅粉和鋁粉的粒徑均小于300目。

前述的一種銅合金的制備方法的制備方法，其中，球磨時，球料比為8:1，球磨機的轉速為200rpm，球磨時間為20-24h。

前述的一種銅合金的制備方法的制備方法，其中，步驟(2)加熱溫度設定為900℃，加壓燒結的壓力為30MPa，加壓燒結時間為3h。

本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果，借由上述技術方案，本發明一種銅合金的制備方法可達到相當的技術進步性及實用性，并具有產業上的廣泛利用價值，其至少具有下列優點：

本發明的方法操作簡單，容易實現，所采用的原料安全環保無污染，且成本低，進一步降低了生產成本，得到的納米銅合金具有超高的硬度和強度，以及優良的導電性能，穩定性強，應用范圍廣，滿足使用要求，實用性強。

綜上所述，本發明一種銅合金的制備方法在技術上有顯著的進步，并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進步、實用的新設計。