[發明專利]一種高導熱鎢銅的快速制備方法

在審

• 申請號: 202110657386.3
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113881864A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 吳宣成;王健
• 申請（專利權）人: 廣東金鑫得新材料有限公司
• 主分類號: C22C1/04
• 分類號: C22C1/04;B22F1/00;B22F3/14
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 吳彩鳳

本發明公開了一種高導熱鎢銅的快速制備方法，在短時間內制備出致密度高、導電導熱性能強的鎢銅。包括步驟：取純鎢粉和銅粉填料，在填料后粉末的表面填入混料球；在真空或惰性氣體下調節氣壓在0.3?0.6Kg之間，混料；混料完成后將粉末去氧化處理；粉料填入模具，進行燒結：預壓段：在預壓20MPa下，保壓10?60s；升溫段：在速率120℃/min下升溫，開始出現塑化時，升溫速率變為55℃/min，按每次5Mpa壓力提升，至壓力為120MPa，升溫至600℃；至塑化狀態完成后，按升溫速率為20?22℃/min，升溫至860?1020℃，在壓力120MPa下保壓，保壓時間為每50?15Kg粉末保壓10min；保壓段：在1063?1080℃的溫度、無壓狀態下高溫燒結；冷卻2小時，鎢銅完成制備。

技術領域

本發明涉及工件成型技術領域，更具體地說，特別涉及一種高導熱鎢銅的快速制備方法。

背景技術

鎢銅合金是鎢和銅的合金，鎢與銅這兩種金屬互不相溶，是一種極難成型致密的假合金，屬于金屬基復合材料，可應用在航天航空電子等重要領域。

鎢元素和銅元素互不相溶，故鎢元素的性能可以有效體現，包括低膨脹性、耐磨性、抗腐蝕性、高導電導熱性、高強度、一定的塑性。

在市場上廣泛采用溶滲法，溶滲法產出的鎢銅致密度較為高、燒結性能好，缺點在于熔滲后需要機器加工去除多余的滲金屬銅，加工費用增大，成品率不高，而且粉末分散分布不均勻，致密性疏松，導熱性差；也有采用高溫燒結鎢骨架滲銅法，這種方法綜合性能高，工藝繁瑣復雜，生產成本高，無法推廣；還有等靜壓工藝，生產的鎢銅質量好，但成本極高，同樣無法推廣。

發明內容

本發明提供了一種高導熱鎢銅的快速制備方法，在短時間內制備出致密度高、導電導熱性能強的鎢銅。

本發明提供的一種高導熱鎢銅的快速制備方法，包括以下步驟：

(1)取純鎢粉和銅粉填料，在填料后粉末的表面填入混料球；

(2)在真空或惰性氣體下調節氣壓在0.3-0.6Kg之間，混料；

(3)混料完成后將粉末去氧化處理；

(4)粉料填入模具，進行燒結：

預壓段：在預壓20MPa下，保壓10-60s；

升溫段：在速率120℃/min下升溫，開始出現塑化時，升溫速率變為55℃/min，按每次5Mpa壓力提升，至壓力為120MPa，升溫至600℃；

至塑化狀態完成后，按升溫速率為20-22℃/min，升溫至 860-1020℃，在壓力120MPa下保壓，保壓時間為每50-15Kg粉末保壓 10min；

保壓段：在1063-1080℃的溫度、無壓狀態下高溫燒結；

(5)冷卻2小時，鎢銅完成制備；

上述步驟(1)-(4)的制備時間為1.5-2.5小時。

優選地，所述步驟(1)具體為：取純鎢粉和銅粉，將銅粉置于底部、純鎢粉(完全)蓋住銅粉，完成填料，在粉末的表面填入混料球；

混料球為合金球或陶瓷球。

優選地，當所述混料球為合金球時，合金球和粉末的重量比為3:1，合金球的球徑為φ10或φ18；

優選地，當所述混料球為陶瓷球時，陶瓷球和粉末的重量比為5:1，陶瓷球的球徑為φ3、φ5或φ10；所述陶瓷球為鋯球。

優選地，所述鎢銅的配方比例為Wcu10、Wcu20、Wcu30、Wcu40、 Wcu50中任意一種。