[發明專利]一種高強度高導電率Cu-Ti合金及其制備方法

在審

• 申請號: 201810460413.6
• 申請日: 2018-05-15
• 公開（公告）號: CN108559866A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 王獻輝;劉佳;朱秀秀;李聰;郝璇
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C1/05;C22C1/10
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 談耀文

本發明公開了一種高強度高導電率Cu?Ti合金的制備方法，本發明公開了一種以納米CuO為攜氧劑制備高強度高導電率Cu?Ti合金的方法，該方法以純度不小于99.9％的Cu粉、純度不小于99.9％的Ti粉、純度不小于99.5％的YH₂粉和純度不小于99.9％的CuO粉為原料，經過對原材料Cu粉、Ti粉、YH₂粉和CuO粉進行高能球磨；然后在壓強為200MPa，保壓時間為30s的條件下進行冷壓成型，再對壓坯進行熱壓燒結，即可得到綜合性能優良的高強度高導電率Cu?Ti合金。

技術領域

本發明屬于金屬材料制備方法技術領域，具體涉及一種高強度高導電率Cu-Ti合金，本發明還涉及高強度高導電率Cu-Ti合金及其制備方法。

背景技術

Cu-Ti合金因其較高的強度、硬度和優良的耐磨、耐疲勞和耐蝕性能，可用來制造高強高彈耐磨的彈性元件，是最有潛力替代鈹青銅的材料之一。但由于Ti原子固溶到銅基體后，增強了電子的散射，顯著降低了Cu-Ti合金導電性，從而限制了Cu-Ti合金的廣泛應用。目前常用的方法是在Cu-Ti合金中添加Ni、Al等第三元素，形成金屬間化合物Ni₃Ti、Ti₃Al，減少Ti在Cu基體中的固溶。但是，該方法對導電性的改善有限。納米氧化物團簇作為一種穩定的納米相，即使在高溫下也不會發生明顯長大，具有優異的熱穩定性和化學穩定性，且在基體中高密度的納米團簇可強烈釘扎位錯，大幅提高合金的力學性能，改善材料的應力松弛和疲勞特性等。以CuO為攜氧劑，以YH₂提供Y原子，以期得到Y-Ti-O納米團簇，減少Ti元素在Cu基體中的固溶量，提高Cu-Ti合金的導電性。且CuO中Cu-O鍵的鍵能較低，更容易實現O原子的擴散，有利縮短球磨時間，提高制備效率。采用這種制備方法有望提高Cu-Ti合金的導電性并改善Cu-Ti合金的力學性能，獲得綜合性

能優良的Cu-Ti合金，因此，具有重要的工程意義和實用用價值。

發明內容

本發明的目的是提供一種高強度高導電率Cu-Ti合金，解決了現有Cu-Ti合金材料導電性差的問題。

本發明的目的還在于提供一種高強度高導電率Cu-Ti合金的制備方法。

本發明所采用的第一種技術方案是，一種高強度高導電率Cu-Ti合金，按質量百分比由以下組分組成：Cu 92-97％，Ti 2-4％，CuO 0.5-2％，YH₂ 0.5-2％，以上各組分質量百分比之和為100％。

本發明所采用的第二種技術方案是，一種高強度高導電率Cu-Ti合金的制備方法，具體操作步驟如下：

步驟1，稱取原材料

按質量百分比分別稱取如下材料：Cu粉92-97％，Ti粉2-4％，CuO粉末0.5-2％，YH₂粉0.5-2％，以上各組分質量百分比之和為100％。

步驟2，高能球磨

將Cu粉、Ti粉、YH₂粉和CuO粉在球磨機中，并加入無水乙醇、通入保護氣體后進行高能球磨，得到球磨混粉；

步驟3，壓制

將球磨混粉進行冷壓，形成壓坯；

步驟4，熱壓燒結

將壓坯置入熱壓燒結爐中，通入保護氣體，升溫至900-1000℃，保溫時間2-3h，壓強為30-35MPa，保溫結束后隨爐自然冷卻至室溫，即可獲得高強度高導Cu-Ti合金。

本發明的特點還在于，

步驟2高能球磨時，球料比為10:1，球磨機的轉速為300-500rpm，球磨時間為55-65h。