[發(fā)明專利]一種納米粒子均勻分散銅基中間體及制備和使用方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211061383.4
• 申請(qǐng)日: 2022-08-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115466874A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康磊;廖相巍;宋成民;郭慶濤;尚德禮;唐雪峰;于明光;柴明亮;高冰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C9/00
• 分類號(hào): C22C9/00;C22C1/02;C21C7/00;C22C1/10;C22C35/00;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/48;C22C38/50
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所(普通合伙) 21224
• 代理人: 王金旗

1.一種納米粒子均勻分散銅基中間體，其特征在于，其是塊狀或線材銅合金，成分包括納米粒子，其余為銅和微量雜質(zhì)；納米粒子包括高熔點(diǎn)氧化物納米粒子和純金屬納米粒子，納米粒子在金屬銅中均勻彌散分布，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～1％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米粒子均勻分散銅基中間體，其特征在于，所述高熔點(diǎn)納米粒子為CaO納米粉、MgO納米粉、Al₂O₃納米粉、ZrO₂納米粉中的一種，納米粒子的粒度介于25nm～50nm之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米粒子均勻分散銅基中間體，其特征在于，所述純金屬納米粉為Ca納米粉、Mg納米粉、Al納米粉、Cu納米粉中的一種，納米粒子的粒度介于25nm～50nm之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米粒子均勻分散銅基中間體，其特征在于，所述高熔點(diǎn)納米粒子和純金屬納米粉的質(zhì)量配比為1:5～1:8。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米粒子均勻分散銅基中間體制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

(1)納米粒子預(yù)分散

將高熔點(diǎn)氧化物納米粒子和純金屬納米粉混合后在真空及液氮冷卻條件下球磨預(yù)分散，得到混合納米粉劑；

(2)加熱熔化金屬銅，在螺旋電磁場(chǎng)和超聲波共同作用下向銅液添加并分散混合納米粉劑，高熔點(diǎn)氧化物納米粒子在銅液中呈均勻分散狀態(tài)，熔體凝固成塊狀或成坯制成線材，制得納米粒子均勻分散銅基中間體。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米粒子均勻分散銅基中間體制備方法，其特征在于，步驟(1)采用行星式球磨機(jī)進(jìn)行球磨預(yù)分散，行星式球磨機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)控制在1000～1400rad/min，混勻時(shí)間10～14h。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米粒子均勻分散銅基中間體制備方法，其特征在于，步驟(2)采用中頻感應(yīng)爐加熱熔化金屬銅，金屬銅的純度大于99.95％。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米粒子均勻分散銅基中間體制備方法，其特征在于，步驟(2)采用螺旋電磁攪拌器提供螺旋電磁場(chǎng)，電磁攪拌電流為200～300A，頻率40～50Hz。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米粒子均勻分散銅基中間體制備方法，其特征在于，步驟(2)采用超聲波處理器提供超聲波，超聲波發(fā)射頭浸入到銅液深度為25～35mm，輸出功率0.8kW～1kW，頻率為18～22Hz。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米粒子均勻分散銅基中間體使用方法，其特征在于，鋼液合金脫氧及合金化后向鋼液中加入納米粒子均勻分散銅基中間體，銅進(jìn)入到鋼液實(shí)現(xiàn)銅合金化，同時(shí)納米粒子彌散于鋼液中，在常規(guī)工藝下生產(chǎn)出納米粒子均勻分布的鑄坯或鑄錠。