[發明專利]一種以合金元素Ti調控電觸頭材料Cu-Y2O3合金的方法

有效

• 申請號: 202110798885.4
• 申請日: 2021-07-15
• 公開（公告）號: CN113528878B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 秦永強;田宇;吳玉程;羅來馬;王巖;崔接武;余東波;張勇
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05;C22C1/10;C22C9/00;B22F9/04;B22F3/02;B22F3/10;H01H1/025
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 喬恒婷

1.一種以合金元素Ti調控電觸頭材料Cu-Y₂O₃合金的方法，其特征在于：

先通過濕化學法將Y₂O₃顆粒均勻地摻入到銅基體中，再通過球磨法將Ti合金元素固溶進Cu晶格點陣中，通過調控Ti合金元素的添加量和Y₂O₃的摻入量來實現銅基復合材料的最佳綜合力學性能；包括如下步驟：

步驟1：第二相粒子Y₂O₃的摻入

取純銅粉和Y(NO₃)₃·6H₂O分散于去離子水中，磁力攪拌，加熱至130-150℃蒸發水分，磁場的作用下轉子旋轉使懸濁液混合均勻；待水分完全蒸發后，轉入烘箱中繼續烘干，研磨后得到Cu-Y(NO₃)₃前驅體粉末；將得到的前驅體粉末放在管式爐中，氫氣氣氛下加熱到600-800℃并保溫2-4h，氫氣流量設置為500-600ml/min，得到Cu-Y₂O₃復合粉末；

步驟2：Ti的固溶

稱取定量的Cu-Y₂O₃復合粉末和Ti粉倒入球磨罐中，球料比為5:1-10:1；在手套箱中將球磨罐內的空氣置換為氬氣保護氣氛，隨后將球磨罐放在球磨機中進行球磨，球磨完成后得到Cu-Y₂O₃-Ti復合粉末；

步驟3：燒結

稱取Cu-Y₂O₃-Ti復合粉末10-15g，放入直徑為20-50mm的石墨模具中，兩端放入石墨壓頭；對粉末進行預壓后，將其放入燒結爐內，將爐腔內的壓強抽到10-20Pa以下時，開始燒結程序，在900-1000℃、壓力50-70MPa下保溫3-5min，即可得到致密的Cu-Y₂O₃-Ti合金塊體。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

步驟1中，純銅粉粒度為20-40μm，純度為99.9％。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

步驟1中，Cu-Y(NO₃)₃前驅體粉末要平鋪在燒舟內，厚度控制在5mm以內，確保在煅燒過程中Y(NO₃)₃完全分解。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

步驟1中，Cu-Y₂O₃復合粉末中Y₂O₃的質量占比為3％。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

步驟2中，球磨參數設置為200-300rpm下球磨10-30h。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

步驟2中，Ti的添加量為Cu-Y₂O₃-Ti復合粉末的0.4-1.2％。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

步驟3中，預壓的壓力為3-5MPa。