[發明專利]一種用于6G通信連接器的銅合金材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011132511.0
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112251629B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 劉峰;楊振;米緒軍;解浩峰;黃國杰;彭麗軍;張文婧
• 申請（專利權）人: 有研工程技術研究院有限公司;寧波興業盛泰集團有限公司
• 主分類號: C22C9/06
• 分類號: C22C9/06;C22C1/03;C22F1/08;C22F1/02;H01R13/03
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 李全旺

本發明公開了屬于有色金屬加工技術領域的一種用于6G通信連接器的銅合金材料及其制備方法。所述銅合金材料的組成為：Ni：3.4～5.5wt.％，Si：0.6～1.5wt.％，Ti：0.6～1.2wt.％，Cr：0.1～0.3wt.％，其他元素：0.01～1.0wt.％，余量為Cu。本發明的銅合金材料的抗拉強度為950～1100MPa，伸長率為5～15％，導電率為18～35％IACS，150℃×1000h的應力松弛率為10～20％，橫向縱向在R/T＝3時，折彎90度不出現任何缺陷，具有較好的綜合性能，能夠滿足6G通信用連接器的使用需求。

技術領域

本發明屬于有色金屬加工技術領域，尤其涉及一種用于6G通信連接器的銅合金材料及其制備方法。

背景技術

目前，我國5G網絡發展取得明顯成效，2020年5G全面實現商用，隨著5G推進速度的不斷加快，很多國家、科研機構和企業也已開始備戰下一代通信網絡，世界各國很多研究機構及產業鏈上各單位都已經開展6G網絡技術的研發。面向2030年的6G網絡系統將超出現有的移動通信網絡的范疇，具有“覆蓋更廣、頻譜更高、應用更全、安全更強”的特點。這就對現有的連接器用銅合金材料提出了更高的要求。

目前的通信連接器用銅合金主要采用鈹青銅，由于具有超高的強度和彈性，鈹青銅多年來在高可靠性連接器使用時一直受到普遍青睞。但鈹青銅合金含劇毒物質鈹，合金的制備受到多種限制；此外，由于6G通信網絡要求連接器朝小型化、集成化的方向發展，鈹銅的彎曲成型性能無法滿足新一代通信設備的要求，使用者一直在尋求鈹銅的可替代材料。

Cu-Ni-Si系合金作為一種典型的時效強化型合金，通過適當的處理可獲得高強度和高導電性，世界各國已開發出了20余種Cu-Ni-Si系合金，最具典型的為C70250、C70350合金，這些合金雖然具有較高的導電率，但強度仍與鈹銅差距很大。最近幾年開發Cu-Ti系合金，雖然強度可以與鈹銅媲美，但導電率又過低(≤15％IACS)，無法滿足通信連接器高功率大電流的要求。

因此針對6G通信用連接器材料，亟需開發一種新型的銅合金，具備較高的強度、良好的導電性以及優異的折彎成型性能，滿足新一代通信設備高穩定性、小型化、集成化、高性能化的使用要求。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種用于6G通信連接器的銅合金材料，所述銅合金材料的組成為：Ni：3.4～5.5wt.％，Si：0.6～1.5wt.％，Ti：0.6～1.2wt.％，Cr：0.1～0.3wt.％，其他元素：0.01～1.0wt.％，余量為Cu。

所述其他元素為Mg、Fe、Sn、Ag、Zr、Zn、單一稀土和混合稀土中的一種或多種。其中Mg、Fe、Ti、Ag、Zr能促進Ni₂Si相析出或形成單質相，阻礙粒子運動，可以提高合金帶材的導電性能、耐應力松弛性能及耐高溫軟化性能。Zn、Sn能夠固溶在銅中，改善合金的力學性能。單一稀土和混合稀土均具有細化晶粒和除氧作用。

所述銅合金材料中元素的質量比關系為3.2≤(Ni+Cr)/Si≤6.0。所述范圍內更有利于析出相的大小和分布狀態，進一步影響材料的性能。

所述銅合金材料抗拉強度為950～1100MPa，伸長率為5～15％，導電率為18～35％IACS，150℃×1000h的應力松弛率為10～20％，橫向縱向在R/T＝3時，折彎90度不出現缺陷。

所述銅合金材料的縱向和橫向截面上有平均粒徑為5nm～60nm的棒狀和圓盤狀Ni₂Si相、平均粒徑為10～40nm的球狀Cr₃Si相、平均粒徑為1～5nm的豆瓣狀Cr相、平均粒徑為50nm～200nm的針狀Cu₄Ti相。

所添加元素的作用：