[發(fā)明專利]一種低溫電阻合金及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911407314.2
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN110923503B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 溫軍國;史學棟;陳松;陳東旭;馬志新
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門火炬特種金屬材料有限公司
• 主分類號: C22C9/05
• 分類號: C22C9/05;C22C1/04
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

本發(fā)明屬于新材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低溫漂系數(shù)的精密電阻合金，其中，合金中Mg元素含量為1.0～3.0wt％，Mn元素含量為6.5～8.3wt％，Cr元素含量為0.3～0.5wt％，余量為Cu。本發(fā)明通過調(diào)節(jié)Mg、Cr元素在銅?錳合金中的相對比例，得到兩者在銅錳合金中最佳成分比例，使合金具有極小的溫漂系數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低溫漂系數(shù)的精密電阻合金。

背景技術(shù)

錳銅系精密電阻合金為高精電氣儀器制備關(guān)鍵材料，廣泛應(yīng)用于智能電表、汽車制造、電子及電氣測量儀表制造領(lǐng)域，如智能電表與汽車電路中的分流器等。精密電阻合金主要有銅-錳系(如6J13、6J12及6J8)、銅-鎳系(6J40)及鎳-鉻系(6J22、Karma)等合金系列。精密電阻合金在工業(yè)領(lǐng)域的早期應(yīng)用主要作為電表分流器，隨著時代與科技的發(fā)展，精密電阻合金目前已在汽車制造、智能電表、光伏及風能發(fā)電、新能源汽車電源管理及航空、航天領(lǐng)域得到重要應(yīng)用。傳統(tǒng)汽車車身電流信號主要采用基于電流互感原理或霍爾效應(yīng)間接檢測方式，存在體積大、誤差高，及線性度與溫度特性差的缺陷。基于分流器的電流檢測方法在汽車車身電流信號檢測中具有功率大、體積小、精度高、成本低的優(yōu)點，因而在汽車制造領(lǐng)域得到空前迅速推廣，替代了傳統(tǒng)電流互感器及霍爾傳感器。

然而，現(xiàn)有精密錳銅電阻材料6J13合金溫漂系數(shù)范圍為20～50PPM/℃，而汽車車身電子控制系統(tǒng)的工作電流在1-100A之間，短時會有200～300A的強沖擊電流，最高可導致0.5％左右的電流信號采樣誤差。汽車車身電路中巨大的電流及溫度變化對現(xiàn)有電阻合金材料的使用精度及使用溫度范圍構(gòu)成了極大挑戰(zhàn)，因而如何通過合金化途徑進一步降低錳銅合金的溫漂系數(shù)、提高分流器電流信號采樣精度，是精密電阻合金分器應(yīng)用于汽車電路亟待解決的問題。本發(fā)明針對現(xiàn)有精密電阻合金溫漂系數(shù)過高、電流信號采樣精度較大的問題，通過采用Mg、Cr等元素部分替代傳統(tǒng)錳銅精密電阻合金中的Mn元素，顯著地減輕了Cu-Mn系精密電阻合金中“K-狀態(tài)”形成趨勢，大幅減小了材料的溫漂系數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的技術(shù)問題

在-40～120℃溫度范圍內(nèi)，現(xiàn)有銅錳系精密電阻合金的溫漂系數(shù)過高，限制了其在汽車電路中的大規(guī)模應(yīng)用。本發(fā)明的目的是提供一種新型低溫漂Cu-Mn-Mg-Cr精密電阻材料，本發(fā)明所設(shè)計的Cu-Mn-Mg-Cr合金，具有平緩形態(tài)的溫漂曲線，其溫漂系數(shù)可控制在3.0～6.0PPM/℃范圍內(nèi)。

用于解決技術(shù)問題的方法

針對上述問題，本發(fā)明提出了一種低溫漂精密電阻合金及其制備方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，提供一種精密電阻合金，其中，合金中Mg元素含量為1.0～3.0wt％，Mn元素含量為6.5～8.3wt％，Cr元素含量為0.3～0.5wt％，余量為Cu。

一種實施方式為，合金的溫漂系數(shù)為3.0～6.0PPM/℃。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種低溫電阻合金的制備方法，其包括以下步驟：

1)在真空環(huán)境下，將一定比例的合金粉末燒結(jié)成型，制得燒結(jié)坯料；

2)對燒結(jié)坯料進行固溶處理；

其中合金粉末包括鎂粉、錳粉、鉻粉及銅粉，Mg粉含量為1.0～3.0wt％，Mn粉含量為6.5～8.3wt％，Cr粉含量為0.3～0.5wt％，余量為Cu粉。

一種實施方式為，步驟1)中，合金粉末混合后，使其在外加壓力下燒結(jié)成形，外部壓力控制在105～240MPa，燒結(jié)溫度控制在900～950℃范圍內(nèi)，保溫5～6小時。

一種實施方式為，步驟2)中，燒結(jié)坯料經(jīng)熱擠壓成圓棒，然后再在真空熱處理爐中進行固溶處理，固溶溫度為600～700℃，保溫時間為6～8小時。