[發明專利]一種碳納米管增強銅基合金及一種粉末注射成型工藝

有效

• 申請號: 201811322029.6
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109182832B
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 鄔均文;薛永超
• 申請（專利權）人: 江蘇精研科技股份有限公司
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C1/05;C22C1/10;B22F1/00;B22F9/04;B22F3/22
• 代理公司: 32338 常州易瑞智新專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 周浩杰

本發明涉及一種碳納米管增強銅基合金，包括碳納米管，還包括CuCr₁合金粉末和粘結劑，碳納米管和CuCr₁合金粉末按照比例進行混合得到喂料，本發明還包括一種粉末注射成型工藝，包括制備、造粒、注射成型和脫脂、燒結的方法制得成品；本發明通過發明一種探馬蜜罐增強銅基合金的配方并通過注射成型的方法，制得成品，高效便捷。

技術領域

本發明涉及一種碳納米管增強銅基合金及一種粉末注射成型工藝。

背景技術

碳納米管增強銅合金既具有銅合金優良的導熱、導電性能，同時也具有復合材料的熱膨脹系數低、耐磨性好、耐熱強度好等特性。主要應用于航空、航天、能源、汽車等領域，如半導體、導電軌、電觸頭、自潤滑軸承等。目前，主要是通過碳纖維表面鍍銅或鎳等，再通過與銅或銅合金粉末進行混料、成型、燒結成型，并結合熱軋等后處理工藝獲得高性能碳納米管增強銅合金復合材料。

碳納米管與銅不浸潤，復合材料的界面結合力相對較弱。目前普遍采用碳納米管表面涂層工藝，獲得可增加浸潤的金屬涂層，來改善復合材料的強度。因此，該工藝技術路線相對繁瑣，生產成本相對較高。

發明專利內容

本發明第一個的目的是提供一種高效的碳納米管增強銅基合金。

實現本發明目的的技術方案是：本發明包括碳納米管，還包括CuCr₁合金粉末和粘結劑，所述納米管的規格為：長度10-30μm，管徑5-10nm，純度≥97％；所述CuCr₁合金粉末的成分為：Cr的含量為0.9-1.1％，O的含量≤0.15％，其余成分均為Cu元素；所述CuCr₁合金粉末的規格為：D10粒度分布為3-4μm，D50粒度分布為9-10μm，D90粒度分布為24.0-25μm；

CuCr₁的重量占總重量的99.4％，碳納米管的重量占總比重的0.6％。

上述粘結劑為一種塑基體系粘結劑。

本發明第二個的目的是提供一種技術先進、生產高效的粉末注射成型工藝。

實現本發明目的的技術方案是：本發明包括以下步驟：

A、制備喂料：將上述碳納米管增強銅基合金在三維混合機中進行充分混合，得到均勻分散的碳納米管與CuCr₁合金粉末混合物；再通過氣氛保護混煉技術，在溫度為190±5℃下、氬氣保護下，氬氣的純度≥99.999％，將碳納米管與CuCr₁合金粉末混合物、粘結劑混煉2-3小時，所得喂料的熔指為1000-1200g/10min；

B、造粒：通過造粒機將通過碳納米管銅基合金的制備方法中混煉好的喂料制備成固定顆粒形態的注射用的喂料原料；

C、注射成型：將喂料原料注入注射機的料筒中，然后由注射機噴嘴注入模具中成型，出模制得碳納米管增強銅合金復合材料毛坯件；

D、脫脂、燒結：在110±10℃溫度下，采用草酸純將毛坯件催化脫脂，草酸純度≥99.6％，然后在氫氣氣氛、1040±5℃溫度下保持2-4小時燒結成型。

本發明具有積極的效果：(1)本發明通過銅合金粉末成分設計與制備、喂料原料制備，結合粉末注射成型技術制備碳納米管增強銅合金復合材料零件。

(2)本發明與純銅相比，CuCr1合金改善了碳納米管與銅基體的浸潤性與界面結合力。

(3)本發明技術采用粉末注射成型技術，滿足目前先進科技行業對高強度、高導熱、高耐磨銅、熱膨脹系數低銅合金零件的高精度、高復雜結構、高效率和規模化生產等要求。

具體實施方式

(實施例一)