[發(fā)明專利]一種銅鎢合金的制備方法

在審

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• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112063877A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡強(qiáng);張友亮;魏仕勇;程香平;羅鳳鳳;韋江
• 申請（專利權(quán)）人: 江西省科學(xué)院應(yīng)用物理研究所
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05;C22C1/10;C22C27/04
• 代理公司: 西安合創(chuàng)非凡知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61248
• 代理人: 楊蕾

本發(fā)明涉及合金制備領(lǐng)域，具體涉及一種銅鎢合金的制備方法，包括如下步驟：將金屬鎢粉、銅粉、導(dǎo)電炭黑、銻粉、Re稀土粉分別按照質(zhì)量百分比92.98～65.1wt%：5～30wt%：2～3 wt%:1～1.5 wt%：0.2～0.4 wt%進(jìn)行球磨混料后，坯塊壓制成骨架坯塊；在骨架坯塊六個側(cè)面上分別噴涂一層厚度為3～5mm厚的銅粉漿，然后將骨架坯塊裝入內(nèi)壁涂抹有遠(yuǎn)紅外輻射涂層的莫來石坩堝，1000～1200℃微波燒結(jié)1～3小時，自然冷卻，即得銅鎢合金。本發(fā)明在可以實現(xiàn)銅鎢合金快速制備的同時，可以有效的提高合金的致密化程度和綜合性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及合金制備領(lǐng)域，具體涉及一種銅鎢合金的制備方法。

背景技術(shù)

銅鎢合金即具有W的高熔點、高密度、抗電蝕性、抗熔焊性和較高的高溫強(qiáng)度，又具有Cu的高電導(dǎo)及熱導(dǎo)率、塑性及易加工性。由于Cu在電弧高溫下蒸發(fā)時可吸收大量的電弧能量，降低電弧溫度，改善使用條件和降低電蝕作用，因此被廣泛地用作高壓電器的電觸頭材料，也用作電加工的電極、高溫模具以及其他要求導(dǎo)電導(dǎo)熱性能和高溫使用的場合。目前，一般采用熔滲法和活化液相燒結(jié)法制備W-Cu材料。但由于W與Cu兩相不相溶，因此，傳統(tǒng)熔滲W-Cu材料組織偏析、粗大且相對密度低，此外，活化液相燒結(jié)會引入異類雜質(zhì)影響材料的性能。微波燒結(jié)技術(shù)是利用微波具有的特殊波段與材料耦合而產(chǎn)生熱量，使材料整體加熱至燒結(jié)溫度而實現(xiàn)致密化的方法，其與常規(guī)燒結(jié)技術(shù)相比具有燒結(jié)溫度低、燒結(jié)時間短、能源利用率和加熱效率高等優(yōu)點，并且制成的工件具有較高的密度、硬度和強(qiáng)韌性，綜合性能優(yōu)異。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種銅鎢合金的制備方法，在可以實現(xiàn)銅鎢合金快速制備的同時，可以有效的提高合金的致密化程度和綜合性能。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種銅鎢合金的制備方法，包括如下步驟：

S1、將金屬鎢粉、銅粉、導(dǎo)電炭黑、銻粉、Re稀土粉分別按照質(zhì)量百分比92.98～65.1wt%：5～30wt%：2～3 wt%:1～1.5 wt%：0.2～0.4 wt%進(jìn)行球磨混料，得混合粉；

S2、將所得的混合粉坯塊壓制成骨架坯塊；

S3、在骨架坯塊六個側(cè)面上分別噴涂一層厚度為3～5mm厚的銅粉漿，然后將骨架坯塊裝入內(nèi)壁涂抹有遠(yuǎn)紅外輻射涂層的莫來石坩堝，置于微波頻率為2500～2600MHz、功率4～6KW、真空度小于0.1KPa的條件下，保持20～30℃/min的加熱速度將溫度升至1000～1200℃燒結(jié)1～3小時，自然冷卻，即得銅鎢合金。

進(jìn)一步地，所述金屬鎢粉和銅粉的粒度均小于200目，純度均大于99.8wt%；

進(jìn)一步地，所述步驟S1中，球磨混料時，球料比為8～40：1，轉(zhuǎn)速為200～300r/min的條件下球磨30～60min。

進(jìn)一步地，所述步驟S2中，坯塊壓制時的壓力控制在30～50MPa。

進(jìn)一步地，所述的導(dǎo)電炭黑為具鏈狀結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電炭黑。

進(jìn)一步地，所述步驟S3中，銅粉漿由銅粉與去離子水按質(zhì)量比為1:3的比例混合所得。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1）采用微波燒結(jié)，可以直接熔化金屬銅粉，具有加熱速度快，熱效率高的特點，協(xié)同遠(yuǎn)紅外輻射涂層的熱增效功能，可以在30～40min熔化金屬銅粉；

2）所使用的熔滲銅為銅粉漿，而非金屬銅坯塊，銅粉漿可以均勻包裹在骨架坯塊的六個側(cè)面上，即作為吸波載體，又作為熔滲物質(zhì)，在合金的燒結(jié)過程也可以防止合金表面氧化，同時可以提高所得合金的質(zhì)量；

3）引入導(dǎo)電炭黑、銻粉、Re稀土粉，可以有效的提高合金的致密化程度和綜合性能。