[發明專利]一種高耐熱無氧銅的制備方法

在審

• 申請號: 202110414208.8
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113186415A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 夏偉;劉龍龍;周波
• 申請（專利權）人: 安徽綠能技術研究院有限公司
• 主分類號: C22C1/03
• 分類號: C22C1/03;C22C1/06;C22F1/08;C22C9/00
• 代理公司: 合肥市元璟知識產權代理事務所(普通合伙) 34179
• 代理人: 司志紅

本發明公開了一種高耐熱無氧銅的制備方法，其特征在于，包括：步驟S1、熔煉；步驟S2、鑄造；步驟S3、均質化處理、熱處理：將經過步驟S2制成的鑄錠進行均質化處理，然后再依次經過正火、回火和淬火處理，得到高耐熱無氧銅成品。本發明還公開了根據所述高耐熱無氧銅的制備方法制備得到的高耐熱無氧銅及其在電工電子領域和耐熱材料中的應用。本申請公開的高耐熱無氧銅硬度和導電性能好，耐熱性能優異；制備方法設備投入少，工藝簡單，操作控制方便，適合連續規模化生產。

技術領域

本發明涉及銅合金材料技術領域，尤其涉及一種高耐熱無氧銅的制備方法。

背景技術

近年來，隨著科技的進步及經濟的發展，新能源汽車如雨后春筍般涌現，給人們的生活帶來了極大的方便，有效地減少了環境污染，帶動無氧銅的制備技術高速發展。無氧銅是制備新能源汽車動力模塊電路板及其周邊部件的重要材料，由于其克服了含雜質銅在退火后屈服強度較低和高溫下抗蠕變差的缺點，具有更高強度和更高熱導率，受到了電子材料專家的高度重視。

隨著電子通信、導航控制、電真空、微驅動和電力電子傳輸行業的發展，工業上對無氧銅的質量提出了更高的要求，尤其是對無氧銅的耐熱性能要求更加苛刻。例如在絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)領域，傳統無氧銅已無法應對服役過程中迅速增加的熱能和電能負荷，極易產生粗大的再結晶晶粒；在電真空微波管領域，傳統無氧銅殼體經高溫釬焊后晶粒顯著長大，強度降低，使用過程中易變形，導致電真空微波管工作失效；傳統無氧銅材質的電真空微波管收集極，被雜散電子束流的轟擊后，無氧銅的晶粒顯著長大，致使收集極變形、開裂、微波管失效。

為了解決上述問題，中國專利文獻CN 112375927 A公開了一種高耐熱無氧銅的制備方法，具體包括以下步驟：S1在保護氣氛下，熔煉覆蓋有木炭的電解銅，得到電解銅熔體；S2向所述的電解銅熔體中添加Cu-Ca中間合金和Cu-Ce中間合金后，繼續熔煉，得到無氧銅熔體；S3靜置后，從所述的無氧銅熔體底部連續吹入除雜氣體，同時鑄造所述的無氧銅熔體，得到鑄錠；S4在保護氣氛下，對所述的鑄錠進行均勻化處理，得到均勻鑄錠；S5在保護氣氛下，對所述的均勻鑄錠進行循環形變熱處理，即得所述的高耐熱無氧銅。該發明制備的高耐熱無氧銅，在900℃的持續高溫影響中，晶粒尺寸無明顯長大，具有顯著的耐熱性。然而，其硬度和導電性有待進一步提高。

發明內容

本發明目的是為了克服現有技術的不足而提供一種硬度和導電性能好，耐熱性能優異的高耐熱無氧銅的制備方法，該制備方法設備投入少，工藝簡單，操作控制方便，適合連續規模化生產。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種高耐熱無氧銅的制備方法，其特征在于，包括：

步驟S1、熔煉：按照配比將無氧電解銅、Cu-Se中間合金、Cu-Y中間合金、Cu-Nb中間合金、Cu-Si中間合金、Cu-Sc中間合金混合均勻后，加入覆蓋劑和精煉劑，采用懸浮性混合除氣除渣技術，引入惰性氣體，在惰性氣體氣氛下熔煉，得到熔體；

步驟S2、鑄造：將經過步驟S1制成的熔體采用高頻震動結晶器、電磁懸浮攪拌技術，制造大量的游離晶，獲得大量比例細小軸晶組織，鑄造后制成鑄錠；

步驟S3、均質化處理、熱處理：將經過步驟S2制成的鑄錠進行均質化處理，然后再依次經過正火、回火和淬火處理，得到高耐熱無氧銅成品。

本發明的另一個目的，在于提供一種根據所述種高耐熱無氧銅的制備方法制備得到的高耐熱無氧銅。

本發明的再一個目的，在于提供一種所述無氧銅在電工電子領域和耐熱材料中的應用。

具體實施方式

下面將結合對本發明優選實施方案進行詳細說明。

一種高耐熱無氧銅的制備方法，其特征在于，包括：