[發明專利]一種稀土金屬間化合物增強銅基復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201811059122.2
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN109093113B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 戰再吉;朱浩飛;曹海要
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B22F3/10
• 分類號: B22F3/10;B22F3/14;B22F9/04;C22C1/04;C22C9/00;C22C33/04;C22C38/06
• 代理公司: 北京思格頌知識產權代理有限公司 11635
• 代理人: 王申

1.一種稀土金屬間化合物增強銅基復合材料，其特征在于，包括如下按質量百分比配比的粉末原料：20.95％La、50.55％Fe、28.5％Al，其中La、Fe和Al的摩爾比為1∶6∶7；

粉末原料的原料為La片、Fe片和Al片，各組分純度均高于99.9％。

2.一種稀土金屬間化合物增強銅基復合材料的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：S1：制備稀土金屬間化合物粉末；

S2：將稀土金屬間化合物粉末與純銅粉充分混合，得到產物A；

S3：采用熱壓燒結技術，對產物A進行冶金結合，形成LaFe₆Al₇/Cu復合材料；

所述步驟S1包括以下步驟：S11：使用砂紙打磨La片、Fe片和Al片，以去除表面氧化層和污漬；

S12：把S11步驟得到的料塊放入無水乙醇中超聲波處理10min；

S13：將S12步驟得到的料塊放入烘干箱，60℃烘干10min，按照權利要求1所述的質量百分比秤取所需料塊；

S14：將秤取的料塊，放入非自耗電弧熔煉爐坩堝中，料塊以層疊方式放入坩堝，先后放入Fe片、Al片、La片、Al片、Fe片，電弧由頂部Fe片的四周旋轉逐步向中心熔煉，形成Fe熔液包裹，待料塊全部變成液體時熔煉一次結束，翻轉金屬錠，反復熔煉4次，以確保成分均勻；

S15：將S14步驟中得到的金屬間化合物錠打磨表面，放入振動磨中，振動研磨3次，每次30s，間隔1min，得到稀土金屬間化合物粉末顆粒大小為10μm-75μm；

S16：將S15步驟中得到的粗細不同稀土金屬間化合物粉末，先后使用400目和800目的不銹鋼網篩分，確保粉末的粒度為15μm-38μm；

所述步驟S3中，保證熱壓燒結過程中真空度低于1.8×10^-2Pa，燒結過程中先采用10MPa的預壓力，隨后保溫階段控制壓力為30MPa；

所述步驟S3中，保證熱壓燒結過程中燒結溫度為875℃，升溫速率為10℃/min，保溫時間為30min；燒結完成后，隨爐冷卻到室溫，取出樣品。

3.根據權利要求2所述的一種稀土金屬間化合物增強銅基復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S2所述純銅粉純度為99.9％，粒度為30～75μm。

4.根據權利要求2所述的一種稀土金屬間化合物增強銅基復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中原料粉末充分均勻混合的具體方法是采用行星式球磨機球磨混合，轉速為180r/min，混合時間為4h。

5.根據權利要求2所述的一種稀土金屬間化合物增強銅基復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S2得到混合粉末秤取20g放入導熱性能良好的石墨模具中，并在石墨模具的內壁與粉末接觸部位用石墨紙包覆。

6.根據權利要求2所述的一種稀土金屬間化合物增強銅基復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中LaFe₆Al₇/Cu復合材料中增強相LaFe₆Al₇含量為10-20wt.％。