[發明專利]一種多孔銅與銅的連接方法

在審

• 申請號: 202310535277.3
• 申請日: 2023-05-12
• 公開（公告）號: CN116423164A
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 汝金明;吳水淼;胡旭鳴;陳曲
• 申請（專利權）人: 北京中石偉業科技宜興有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良

本發明屬于材料連接技術領域，具體涉及一種多孔銅與銅的連接方法。本發明的制備方法包括以下步驟：（1）將塊體銅材放入馬弗爐內進行氧化處理；（2）將多孔銅材裁剪成所需規格；（3）將裁剪后的多孔銅材與氧化后的塊體銅材貼合在一起后放入還原爐內進行燒結，即可得到連接良好的多孔銅?銅材料。本發明通過先對塊體銅材進行氧化處理提高銅材的表面粗糙度，工藝簡單，利用塊體銅材的粗糙表面與多孔銅貼合，并通過對接觸表面施加壓力進行還原燒結，還原燒結時能夠將銅材表面的氧化層進一步還原成銅單質，從而實現多孔銅與純銅的連接。

技術領域

本發明屬于材料連接技術領域，具體涉及一種多孔銅與銅的連接方法，是利用銅氧化后會增加銅材表面粗糙度實現兩種材料的連接。

背景技術

多孔銅具有比表面積大、質量輕等特點，因此在能源存儲、催化轉化、吸聲導熱等領域得到廣泛的應用。

銅和多孔銅的連接方式主要有熔焊和釬焊。熔焊需將連接處熔化，銅的熔點較高，熔焊需要較高溫度，且銅在高溫下易與氧氣發生反應，因此銅的熔焊過程中需要氣體保護。釬焊相對焊接溫度較低，但是多孔銅內部含有大量的孔結構，低熔點釬料熔化后在毛細作用力下易進入多孔銅內部，導致焊接不良。

發明內容

本發明的目的是在于克服現有技術中存在的不足，提供一種多孔銅與銅的連接方法。本發明通過先對塊體銅材進行氧化處理提高銅材的表面粗糙度，工藝簡單，利用塊體銅材的粗糙表面與多孔銅貼合，并通過對接觸表面施加壓力進行還原燒結，還原燒結時能夠將銅材表面的氧化層進一步還原成銅單質，從而實現多孔銅與純銅的連接。

為實現以上技術目的，本發明實施例采用的技術方案是：一種多孔銅與銅的連接方法，包括如下步驟：

（1）氧化處理：將塊體銅材放入馬弗爐中進行氧化處理；

（2）裁剪：將多孔銅材裁剪成所需規格；

（3）還原燒結：將步驟（2）中裁剪后的多孔銅材與步驟（1）中氧化后的塊體銅材貼合在一起后放入還原爐內進行燒結，即可得到連接良好的多孔銅-銅材料。

進一步地，步驟（1）中氧化處理時所用氣體為壓縮空氣，流量為1-5L/min，氧化溫度為300-400℃，氧化時間為1-2小時。

進一步地，步驟（2）中裁剪時利用裁紙刀進行裁剪，多孔銅材經裁切后切口處整齊無毛。

進一步地，步驟（3）中所述多孔銅材與氧化后的塊體銅材貼合時所用的壓力為2-5KPa，還原燒結溫度為750-900℃，燒結時間為3-6h，氣氛為氮氫混合氣，氫氣比例為5%-15%。

進一步地，步驟（2）中所述多孔銅材的孔隙率為40%-85%。

進一步地，步驟（1）中氧化處理前所述塊體銅材和步驟（2）中所述多孔銅材的銅含量不小于99.5%。

本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：

本發明通過先對塊體銅材進行氧化處理提高銅材的表面粗糙度，工藝簡單，利用塊體銅材的粗糙表面與多孔銅貼合，并通過對接觸表面施加壓力進行還原燒結，還原燒結時能夠將銅材表面的氧化層進一步還原成銅單質，從而實現多孔銅與純銅的連接。

本發明多孔銅與銅的連接方法工藝簡單，相較于不對銅塊進行氧化處理直接將多孔銅與銅連接的方法相比，連接強度有明顯提升。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

實施例1

一種多孔銅與銅的連接方法，包括如下步驟：

（1）氧化處理：選取長度為50mm、寬度為20mm、高度為10mm的銅塊，放入馬弗爐中，在1L/min的壓縮空氣和300℃的條件下氧化1小時，待冷卻后取出；