[發(fā)明專利]一種高性能銅合金及其制備方法

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• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112144002A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設計）人: 馮世民;歐陽敬添
• 申請（專利權）人: 安博科（佛山）金屬有限公司
• 主分類號: C23C4/129
• 分類號: C23C4/129;C23C4/08;C23C4/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種高性能銅合金及其制備方法，包括基層，所述基層的表面設置有中間層，中間層的表面設置有鎢合金層，鎢合金層的表面設置有陶瓷材料層，陶瓷材料層的表面設置有白色石墨烯層。本發(fā)明通過在基層上沉積中間層，其中的Al?Mg合金能夠提高整個銅合金的強度和抗腐蝕性能，通過沉積鎢合金層，其中的鎢合金熔點高，而且高溫強度和抗蠕變性能以及導熱、導電性能都好，能夠提高整個銅合金的耐高溫等性能，通過沉積陶瓷材料層，其中的陶瓷材料耐高溫性能很好，能夠提高整個銅合金的耐高溫性能，通過涂刷白色石墨烯層，其中的白色石墨烯能夠為銅合金增韌，提高整個銅合金的耐高溫、耐腐蝕、絕緣、導熱、高阻隔等性能。

技術領域

本發(fā)明涉及銅合金材料技術領域，具體為一種高性能銅合金及其制備方法。

背景技術

銅合金作為當今一種重要的金屬材料，指以銅為基體，加入其他元素組成的合金，銅具有良好的力學、物理和化學性能，而在銅內(nèi)添加適宜元素形成的銅合金抗氧化性、耐蝕性、高溫強度強，并且能夠改善某些物理性能，因此銅合金廣泛使用在能源開發(fā)、化工、電子、航海、航空和航天領域，銅合金由于其強度、硬度、抗震性、耐蝕性、抗氧化性、高溫強度和某些物理性能等綜合性能較強，在航空航天領域發(fā)揮了不可替代的作用，例如火箭發(fā)動機的燃燒室和推力室的內(nèi)襯，可以利用銅的優(yōu)良導熱性來進行冷卻，以保證發(fā)動機的溫度在允許的范圍內(nèi)，隨著技術的發(fā)展與社會的實際需求，對航空器的速度要求也越來越高，航空器的提速就意味著發(fā)動機的運轉(zhuǎn)速度逐漸提高，就會導致發(fā)動機葉片的表面溫度逐漸提高，盡管銅合金擁有眾多優(yōu)異的性能，但是由于其熔點在1080℃左右，且在高溫下極易氧化的特性大大限制了銅合金在高溫條件下的使用，另外銅合金的強度也不能滿足越來越高的使用要求，降低了銅合金的實用性，不利于使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高性能銅合金及其制備方法，具備耐高溫性能好且強度高的優(yōu)點，解決了現(xiàn)有銅合金耐高溫性能較差且強度較差的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種高性能銅合金及其制備方法，包括基層，所述基層的表面設置有中間層，所述中間層的表面設置有鎢合金層，所述鎢合金層的表面設置有陶瓷材料層，所述陶瓷材料層的表面設置有白色石墨烯層，所述白色石墨烯層的表面設置有泡沫碳層，所述泡沫碳層的表面設置有保護層，所述基層包括黃銅合金層，所述黃銅合金層的表面設置有鎳銅合金層。

優(yōu)選的，所述黃銅合金層的材質(zhì)采用黃銅合金制成，所述鎳銅合金層的材質(zhì)采用鎳銅合金制成。

優(yōu)選的，所述中間層的材質(zhì)采用Al-Mg合金制成，所述鎢合金層的材質(zhì)采用鎢合金制成，所述中間層的厚度為100-300μm，所述鎢合金層的厚度為100-300μm。

優(yōu)選的，所述陶瓷材料層的材質(zhì)采用陶瓷材料制成，所述白色石墨烯層的材質(zhì)采用白色石墨烯制成，所述陶瓷材料層的厚度為150-500μm，所述白色石墨烯層的厚度為10-100μm。

優(yōu)選的，所述泡沫碳層的材質(zhì)采用泡沫碳制成，所述保護層的材質(zhì)采用氧化鋯制成，所述泡沫碳層的厚度為50-200μm，所述保護層的厚度為10-100μm。

優(yōu)選的，一種高性能銅合金制備方法，包括如下步驟：

步驟一：

利用HVOF法在黃銅合金層的表面沉積鎳銅合金層，隨后將黃銅合金層和鎳銅合金層形成的基層進行打磨、電凈除油、活化之后和后處理。

步驟二：

利用HVOF法在步驟一得到的黃銅合金層和鎳銅合金層形成的基層表面沉積中間層，并且利用HVOF法在中間層的表面沉積鎢合金層。

步驟三：

利用HVOF法在步驟二得到的鎢合金層表面沉積陶瓷材料層，隨后利用涂刷法在陶瓷材料層的表面沉積白色石墨烯層。

步驟四：