CN109112342A - 一种氧化铝弥散铜合金内氧化氧化剂的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
一种氧化铝弥散铜合金内氧化氧化剂的制备工艺，属于粉末冶金技术领域。所述工艺步骤如下：采用水雾化制备的Cu‑Al合金粉末；首先将Cu‑Al合金粉末进行退火处理，氢气气氛保护；然后将退火后的Cu‑Al合金粉末在空气中进行氧化，得到CuO‑Al2O3的混合粉末。最后将得到CuO‑Al2O3的混合粉末进行退火处理，氩气气氛保护，制备出的CuO‑Al2O3的混合粉末为制备氧化铝弥散铜合金内氧化用的氧化剂。本发明的优点是：提供一种氧化铝弥散铜合金内氧化氧化剂的制备工艺，该方法适用于氧化铝含量在0.05%‑20.00%之间的氧化铝弥散铜合金的内氧化，得到的合金具有性能均匀稳定的特点。本发明可实现氧化铝弥散铜合金均匀内氧化，为制备高性能氧化铝弥散铜合金打下良好基础。
Description
技术领域
本发明属于粉末制备技术领域，具体涉及一种氧化铝弥散铜合金内氧化氧化剂的制备工艺。
背景技术
氧化铝弥散铜合金采用弥散分布的纳米氧化铝颗粒增强铜合金基体，具有优良的强度、导电率及抗高温软化能力，是综合性能最好的铜合金之一，被广泛用于钢铁冶金、电接触材料、焊接材料、高速列车电力线等场合，具有良好的市场前景。
传统氧化铝含量弥散铜合金中的纳米氧化铝主要采用内氧化工艺原位生成，即采用过量的氧化铜或氧化亚铜作为氧化剂将铜铝合金中的铝内氧化成纳米氧化铝颗粒，同时用氢气将多余的氧化铜或氧化亚铜还原成铜。该工艺采用氧化铜或氧化亚铜作为氧化剂，多余的氧化剂被氢气还原成了铜颗粒，而被还原成的铜颗粒内部并没有纳米级的氧化铝，造成了合金整体为铜和纳米氧化铝增强铜合金的混合体，而非单一纳米氧化铝增强铜合金，因而造成该合金性能不均匀，导致合金后续变形加工时容易开裂，给氧化铝弥散铜合金推广应用带来许多问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决内氧化工艺制备的氧化铝弥散铜合金性能分布不均匀、变形加工容易开裂等问题，提供一种氧化铝弥散铜合金内氧化氧化剂的制备工艺。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种氧化铝弥散铜合金内氧化氧化剂的制备工艺，所述的工艺具体步骤如下：
步骤一：采用水雾化法制备的Cu-Al合金粉末，在氢气气氛保护下，进行退火处理；
步骤二：对步骤一得到的Cu-Al合金粉末在空气中进行氧化，得到CuO-Al2O3的混合粉末。
步骤三：对得到CuO-Al2O3的混合粉末在氩气气氛保护下进行退火处理，即制备得到粉末状的氧化铝弥散铜合金内氧化用的氧化剂。
本发明相对于现有技术的有益效果是：
（1）本发明适用于氧化铝含量在0.05%~20.00%之间的氧化铝弥散铜合金的内氧化，得到的合金具有性能均匀稳定的特点，解决了传统内氧化工艺制备氧化铝弥散铜合金性能分布不均匀、变形加工容易开裂等缺点。
（2）本发明可实现氧化铝弥散铜合金均匀内氧化，为制备高性能氧化铝弥散铜合金打下良好基础。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修正或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神范围，均应涵盖在本发明的保护范围之中。
具体实施方式一：本实施方式记载的是一种氧化铝弥散铜合金内氧化氧化剂的制备工艺，所述的工艺具体步骤如下：
步骤一：采用水雾化法制备的Cu-Al合金粉末，在氢气气氛保护下，进行退火处理；
步骤二：对步骤一得到的Cu-Al合金粉末在空气中进行氧化，得到CuO-Al2O3的混合粉末。
步骤三：对得到CuO-Al2O3的混合粉末在氩气气氛保护下进行退火处理，即制备得到粉末状的氧化铝弥散铜合金内氧化用的氧化剂。
具体实施方式二：具体实施方式一所述的一种氧化铝弥散铜合金内氧化氧化剂的制备工艺，步骤一中，所述的Cu-Al合金粉末中Al的质量百分含量为0.03%~15.00%。
具体实施方式三：具体实施方式一所述的一种氧化铝弥散铜合金内氧化氧化剂的制备工艺，步骤一中，所述的退火处理温度为200~700℃，时间为3~30小时。
具体实施方式四：具体实施方式一所述的一种氧化铝弥散铜合金内氧化氧化剂的制备工艺，步骤二中，所述的氧化温度为100℃~600℃，氧化时间为1~10小时。
具体实施方式五：具体实施方式一所述的一种氧化铝弥散铜合金内氧化氧化剂的制备工艺，步骤三中，所述的退火处理温度为200~500℃，时间为3~20小时。
实施例1：
氧化铝含量0.30%氧化铝含量弥散铜合金内氧化氧化剂的制备
（1）采用水雾化制备的Cu-Al合金粉末，其中，Al的质量百分含量为0.15%；
（2）将Cu-0.15%Al合金粉末，首先进行退火处理，退火温度为200℃，时间为5小时，氢气气氛保护；
（3）将退火处理后的Cu-0.15%Al合金粉末在空气中进行氧化，氧化温度为200℃，氧化时间为2小时，得到CuO-0.30%Al2O3的混合粉末。
（4）将得到CuO-0.30%Al2O3的混合粉末进行退火处理，退火温度为300℃，时间为3小时，氩气气氛保护，最后制备出的CuO-0.30%Al2O3的混合粉末可作为制备氧化铝含量0.30%氧化铝弥散铜合金内氧化用的氧化剂。
实施例2：
氧化铝含量0.60%氧化铝含量弥散铜合金内氧化氧化剂的制备
（1）采用水雾化制备的Cu-Al合金粉末，其中，Al的质量百分含量为0.30%；
（2）将Cu-0.30%Al合金粉末，首先进行退火处理，退火温度为300℃，时间为6小时，氢气气氛保护；
（3）将退火处理后的Cu-0.30%Al合金粉末在空气中进行氧化，氧化温度为250℃，氧化时间为3小时，得到CuO-0.60%Al2O3的混合粉末。
（4）将得到CuO-0.60%Al2O3的混合粉末进行退火处理，退火温度为350℃，时间为5小时，氩气气氛保护，最后制备出的CuO-0.60%Al2O3的混合粉末可作为制备氧化铝含量0.60%氧化铝弥散铜合金内氧化用的氧化剂。
实施例3：
氧化铝含量1.00%氧化铝含量弥散铜合金内氧化氧化剂的制备
（1）采用水雾化制备的Cu-Al合金粉末，其中，Al的质量百分含量为0.50%；
（2）将Cu-0.50%Al合金粉末，首先进行退火处理，退火温度为350℃，时间为8小时，氢气气氛保护；
（3）将退火处理后的Cu-0.50%Al合金粉末在空气中进行氧化，氧化温度为300℃，氧化时间为5小时，得到CuO-1.00%Al2O3的混合粉末。
（4）将得到CuO-1.00%Al2O3的混合粉末进行退火处理，退火温度为400℃，时间为6小时，氩气气氛保护，最后制备出的CuO-1.00%Al2O3的混合粉末可作为制备氧化铝含量1.00%氧化铝弥散铜合金内氧化用的氧化剂。
Claims (5)
1.一种氧化铝弥散铜合金内氧化氧化剂的制备工艺，其特征在于：所述的工艺具体步骤如下：
步骤一：采用水雾化法制备的Cu-Al合金粉末，在氢气气氛保护下，进行退火处理；
步骤二：对步骤一得到的Cu-Al合金粉末在空气中进行氧化，得到CuO-Al2O3的混合粉末；步骤三：对得到CuO-Al2O3的混合粉末在氩气气氛保护下进行退火处理，即制备得到粉末状的氧化铝弥散铜合金内氧化用的氧化剂。
2.根据权利要求1所述的一种氧化铝弥散铜合金内氧化氧化剂的制备工艺，其特征在于：步骤一中，所述的Cu-Al合金粉末中Al的质量百分含量为0.03%~15.00%。
3.根据权利要求1所述的一种氧化铝弥散铜合金内氧化氧化剂的制备工艺，其特征在于：步骤一中，所述的退火处理温度为200~700℃，时间为3~30小时。
4.根据权利要求1所述的一种氧化铝弥散铜合金内氧化氧化剂的制备工艺，其特征在于：步骤二中，所述的氧化温度为100℃~600℃，氧化时间为1~10小时。
5.根据权利要求1所述的一种氧化铝弥散铜合金内氧化氧化剂的制备工艺，其特征在于：步骤三中，所述的退火处理温度为200~500℃，时间为3~20小时。
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| CN112281011A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-01-29 | 桂林金格电工电子材料科技有限公司 | 高压直流继电器用CuAl2O3复合材料的制备方法 |
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| CN107574332A (zh) * | 2017-09-15 | 2018-01-12 | 北京有色金属研究总院 | 一种内氧化法生产氧化铝弥散强化铜合金用氧化剂及其制备方法 |
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2018
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