[發明專利]一種高強高導耐熱銅合金材料

在審

• 申請號: 202010700627.3
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111705238A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 湯文亮;馬浩航;袁柯;鄧學歡;喻卓成
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: C22C9/10
• 分類號: C22C9/10;C22C9/00;C22C32/00
• 代理公司: 南昌賢達專利代理事務所(普通合伙) 36136
• 代理人: 金一嫻

本發明公開了一種高強高導耐熱銅合金材料，包括以下重量百分比的原料：Si 3.5?4.5％、Ni 1.5?1.7％、Mn 0.2?0.4％、Cr 0.3?0.5％、Zr 0.1?0.4％、稀土元素0.02?0.04％、介質調控粉1.2?1.4％、均化劑3.5?4.5％、余量為銅。本發明采用多種金屬助劑進行調配合金材料的性能，目的為了使合金強度、導熱性能相協調式增加，在調配中加入的均化劑采用氮化硼納米片為基體，我們知道氮化硼納米片強度很大，同時性能很穩定，引入石墨烯改善材料的導熱性能作為本發明的技術難點，經過研究改進處理。

技術領域

本發明涉及銅合金材料技術領域，具體涉及一種高強高導耐熱銅合金材料。

背景技術

銅合金以純銅為基體加入一種或幾種其他元素所構成的合金。純銅呈紫紅色，又稱紫銅。純銅密度為8.96，熔點為1083℃，具有優良的導電性﹑導熱性﹑延展性和耐蝕性。主要用于制作發電機﹑母線﹑電纜﹑開關裝置﹑變壓器等電工器材和熱交換器﹑管道﹑太陽能加熱裝置的平板集熱器等導熱器材。常用的銅合金分為黃銅﹑青銅﹑白銅3大類。

現有中國專利文獻CN107345280A公開了一種導熱性能良好且強度較高的銅合金材料，該制備銅合金材料的方法包括以下步驟：將粉體與粘合劑進行混合，制得前驅體，其中，粉體包括：96～99.8重量份的銅、0.2～2重量份的鉻；該文獻給出的合金材料雖具有高強度、高耐熱性能，但是導熱性能不是很好，同時采用的主劑銅與輔助鉻等原料很難做到強度、導熱性能一致協調提高，因而需要進一步的研發處理，來提高強度、導熱性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高強高導耐熱銅合金材料，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本發明公開了一種高強高導耐熱銅合金材料，包括以下重量百分比的原料：

Si 3.5-4.5％、Ni 1.5-1.7％、Mn 0.2-0.4％、Cr0.3-0.5％、Zr0.1-0.4％、稀土元素0.02-0.04％、介質調控粉1.2-1.4％、均化劑3.5-4.5％、余量為銅。

優選地，所述高強高導耐熱銅合金材料包括以下重量份的原料：

Si 3.6-4.2％、Ni 1.52-1.6％、Mn 0.24-0.3％、Cr0.32-0.4％、Zr0.2-0.3％、稀土元素0.03-0.035％、介質調控粉1.25-1.3％、均化劑3.7-4.2％、余量為銅。

優選地，所述高強高導耐熱銅合金材料包括以下重量份的原料：

Si 4.0％、Ni 1.6％、Mn 0.3％、Cr0.4％、Zr0.25％、稀土元素0.03％、介質調控粉1.3％、均化劑4.0％、余量為銅。

優選地，所述介質調控粉的制備方法為：將硬質酸鈉加入到海藻酸鈉溶液中，然后加入粒徑為20-100目的膨潤土，然后以100-200r/min的轉速進行煅燒處理，煅燒結束，得到介質調控粉。

優選地，所述煅燒處理的溫度為1200-1500℃，煅燒時間為10-20min。

優選地，所述均化劑的制備方法為：將氮化硼納米片先置于熱濃堿中浸泡10-20min，熱濃堿溫度為65-75℃，然后加入二甲苯先超聲分散100-200W，超聲時間為10-20min，隨后再加入硅灰石修飾石墨烯，最后再加入稀土氯化鑭溶液，然后先采用γ射線輻照15-25min，輻射劑量為55-65Gy/min，最后置于65-75℃的反應釜中反應1-2h，反應結束，離心、干燥，得到均化劑。