CN114086043A - 一种Ag强化Al-Cu复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种Ag强化Al‑Cu复合材料及其制备方法。Ag强化Al‑Cu复合材料中，按质量百分比计，Ag含量为2‑5％，Cu含量为20‑65％，余量为Al。其制备为：将Al粉、Cu粉、Ag粉和PVB混合后，加入溶剂进行球磨，球磨结束后经除气泡、过滤后得到金属粉非水基流延浆料；浆料进行干燥、排胶得混合粉体，将混合粉体预压成型，最后在真空热压环境下烧结制备得到Al‑Cu‑Ag复合材料。本发明在Al‑Cu复合材料中引入Ag，通过弥散强化和固溶强化共同增强复合材料的力学性能，所得复合材料极限具有高致密度、高硬度、高拉伸强度等优点；制备方法简单，烧结温度低，具有广泛的工业应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及Al-Cu复合材料领域，具体涉及一种Ag强化Al-Cu复合材料及其制备方法。
背景技术
铝铜基复合材料在航空航天，汽车等领域有着极为广泛的应用，比如说高Al复合材料的轻质量在汽车轻量化领域有很大的应用前景，高Cu复合材料可以应用于电触头，这都是由于Al-Cu合金具备轻质量、高导电性、耐腐蚀性等众多优异的性能，并吸引许多人进行研究。Al-Cu合金的制备方法有铸造、焊接、粉末冶金等。粉末冶金技术的优势：烧结温度低，晶粒细小，可以通过控制界面反应来调控扩散速率；能够控制烧结样品的形状；烧结过程中涉及到液相烧结。
目前限制Al-Cu合金应用的因素之一是制备过程中产生的金属间化合物(IMCs)，这是因为IMC与基体的界面处在材料工作的过程中很容易产生裂纹，成为失效的源头使Al-Cu合金的力学性能降低。Cu-Al复合材料样品中的IMCs主要有Al4Cu9,AlCu和Al2Cu三种。在Al-Cu-Al多层复合材料在断裂过程中裂纹沿界面的扩展主要是通过IMCs层进行，并且材料的电导率随着IMCs的增加而降低。在拉伸加载下，材料破坏的过程首先是在IMCs层产生裂纹，随后裂纹沿着Al晶粒边界扩展，直致材料失效。IMCs的产生使Al-Cu合金的机械性能大幅下降，限制了其应用，因此通过其他的方法提高Al-Cu合金的机械性能是很迫切的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种Ag强化Al-Cu复合材料及其制备方法，Al-Cu复合材料中引入Ag，通过弥散强化和固溶强化共同增强复合材料的力学性能，所得复合材料具有高致密度、高硬度、高拉伸强度等优点；制备方法简单，烧结温度低，具有广泛的工业应用前景。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
提供一种Ag强化Al-Cu复合材料，按质量百分比计，Ag含量为2-5％，Cu含量为20-65％，余量为Al。
按上述方案，所述Ag强化Al-Cu复合材料中存在Ag2Al相和Ag(Cu)固溶体。
按上述方案，所述Ag强化Al-Cu复合材料通过将Al粉、Cu粉、Ag粉和聚乙烯醇缩丁醛酯(PVB)混合后球磨、干燥、排胶、预压成型、真空热压烧结制备得到。优选地，Al粉粒径为1-2μm，Cu粉粒径为3-5μm，Ag粉粒径为400-500nm。
按上述方案，所述Ag强化Al-Cu复合材料致密度大于99％。
提供一种Ag强化Al-Cu复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将Al粉、Cu粉、Ag粉和聚乙烯醇缩丁醛酯(PVB)混合后，加入溶剂进行球磨，球磨结束后经除气泡、过滤后得到金属粉非水基流延浆料；
2)将步骤1)所得浆料进行干燥、排胶得混合粉体，将混合粉体预压成型，最后在真空热压环境下烧结制备得到Al强化Cu-Ag复合材料。
按上述方案，所述步骤1)中，以Al粉、Cu粉和Ag粉为总质量，按质量百分比计，Ag粉占总质量的2-5％，Cu粉占总质量的20-65％。
按上述方案，所述步骤1)中，聚乙烯醇缩丁醛酯质量占Al粉、Cu粉和Ag粉总质量的2-3％。
按上述方案，所述步骤1)中，Al粉粒径为1-2μm；Cu粉粒径为3-5μm；Ag粉粒径为400-500nm。
按上述方案，所述步骤1)中，溶剂为乙醇和丁酮质量比为1：1的混合液。
按上述方案，所述步骤1)中，球磨条件为球磨24-48小时，球磨转速为100-120r/min。
按上述方案，所述步骤2)中，干燥条件为：26-28℃干燥24-48小时，干燥为了确保乙醇溶剂完全挥发。
按上述方案，所述步骤2)中，排胶条件为：升温速率为0.2-2℃/min，480-500℃下排胶1-1.5小时。
按上述方案，所述步骤2)中，预压成形条件为：将Al-Cu-Ag混合粉体置于烧结磨具中，在20-30MPa的压力下预压5-10分钟。
按上述方案，所述步骤2)中，烧结条件为：温度为485-500℃，压力为250-300MPa，烧结时间为2-3小时。
按上述方案，所述步骤2)中，烧结时升温速率为10-15℃/min。
按上述方案，所述步骤2)中，事先在烧结模具表面涂阻焊剂，再装入预压成型的块体。阻焊剂的作用是防止烧结过程中烧结元素扩散到模具内部，造成对模具的污染。
本发明通过选择加入Ag改性Al-Cu，有以下三个理由：一方面因为纯银纯铝的原子间距十分接近，Al的晶格参数不会因为Ag的大量加入而受到影响，因此，溶质失配可以被认为是最小的，溶质引起的应变可以在很大程度上被忽略。另一方面，引入的Ag与Al生成Ag2Al相，均匀分布在基体起到弥散强化的作用，同时也会形成Ag(Cu)固溶体，固溶体会造成部分晶格畸变，使材料的强度提高；此外，也会有部分Ag聚集在Al-Cu界面处阻碍Al-Cu间的扩散，减少金属间化合物的生成，最终得到的Al-Cu-Ag复合材料的力学性能得到了大幅提高。
本发明的有益效果如下：
1.本发明提供一种Ag强化Al-Cu复合材料，Al-Cu复合材料中引入Ag，通过弥散强化和固溶强化共同增强复合材料的力学性能，所得复合材料极限拉伸强度显著提升，致密度高，超过99％，硬度高。
2.本发明通过粉末冶金制造方法将Ag元素引入制备Al-Cu-Ag复合材料，引入的Ag与Al生成Ag2Al相，与Cu形成Ag(Cu)固溶体，所得复合材料力学性能优异，同时制备方法简单，烧结温度低，条件温和可控，具有广泛的工业应用前景。
3.进一步地，使用纳米Ag，并选择Al粉和Cu粉不同级配，不同粒径粉体相互配合，进行缝隙填充，复合材料可获得高致密度。同时，因为纳米Ag熔点低，在200℃下即可软化，在高压的条件下能够流动并填充孔洞，有利于致密化的过程，降低烧结温度。
附图说明
图1实施例1和2制备所得Al-Cu-Ag复合材料的SEM图，其中(a)-(b)是实施例1制备所得Al-20Cu-Ag复合材料的SEM图，图(c)-(d)是实施例2制备所得Al-50Cu-Ag复合材料的SEM图。
图2是实施例2制备所得Al-50Cu-Ag复合材料中的TEM图像，其中图b是图a的晶界处存在的Ag2Al的局部放大图。
图3是实施例2制备所得Al-50Cu-Ag复合材料中的Ag(Cu)固溶结构测试图，其中图(a)为Ag(Cu)固溶体的TEM图像，图(b)为Ag(Cu)固溶体的HRTEM图像，图(c)和(d)Ag(Cu)固溶体的EDS图像。
图4是实施例1-3制备所得Al-Cu-Ag复合材料与对应Al-Cu复合材料的拉伸强度图。
具体实施方式
下面结合实例进一步阐述本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施案例。
实施例1
提供一种Ag强化Al-Cu复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)首先将Al粉、Cu粉、Ag粉与PVB混合，其中按质量百分比计，以Al粉、Cu粉和Ag粉为粉体总质量，PVB占粉体总质量的2.7％，铜粉占粉体总质量的20wt％，Ag粉占粉体总质量的3％，铝粉的粒径为1μm，纯度为99.9％，铜粉的粒径为5μm，纯度为99.9％，银粉的粒径为500nm，纯度为99.9％；选取质量比为1：1的乙醇和丁酮作为溶剂，将上述原料置于球磨罐中，在行星球磨机中球磨24小时，转速为120r/min，使原料均匀混合，随后将料浆放入干燥箱在28℃下干燥24小时。
2)排胶、烧结：将步骤1)干燥后的粉体放置在排胶炉中，抽真空气氛，以0.2℃/min的速度升温到480摄氏度保温1小时排胶；将排胶完成的粉体置于直径25mm的碳化钨模具中，再施加30MPa的压力预压5分钟使其成型后取出，之后模具上喷涂阻焊剂，再将预压成型的块体放置在模具中，最后放在真空热压炉中，升温速度为10℃/min升温到485℃，压力为300MPa，保温2小时后自然冷却到室温，得到Al-20Cu-Ag复合材料的拉伸强度为如图4所示的170.36MPa，远高于Al-20Cu的105.48MPa；硬度为113.5HV，致密度为99.12％。
实施例2
提供一种Ag强化Al-Cu复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)首先将Al粉、Cu粉、Ag粉与PVB混合，其中按质量百分比计，以Al粉、Cu粉和Ag粉为粉体总质量，PVB占粉体总质量的2.7％，铜粉占粉体总质量的50wt％，Ag粉占粉体总质量的3％，铝粉的粒径为1μm，纯度为99.9％，铜粉的粒径为5μm，纯度为99.9％，银粉的粒径为500nm，纯度为99.9％；选取质量比为1：1的乙醇和丁酮作为溶剂，将上述原料置于球磨罐中，在行星球磨机中球磨24小时，转速为120r/min，使原料均匀混合，随后将料浆放入干燥箱在28℃下干燥24小时。
2)排胶、烧结：将步骤1)干燥后的粉体放置在排胶炉中，抽真空气氛，以0.2℃/min的速度升温到480摄氏度保温1小时排胶；将排胶完成的粉体置于直径25mm的碳化钨模具中，再施加30MPa的压力预压5分钟使其成型后取出，之后模具上喷涂阻焊剂，再将预压成型的块体放置在模具中，最后放在真空热压炉中，升温速度为10℃/min升温到485℃，压力为300MPa，保温2小时后自然冷却到室温，得到Al-50Cu-Ag复合材料的拉伸强度为如图4所示的159.43MPa，远高于Al-50Cu的71.56MPa，硬度为163.3HV致密度为99.84％。
实施例3
提供一种Ag强化Al-Cu复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)首先将Al粉、Cu粉、Ag粉与PVB混合，其中按质量百分比计，以Al粉、Cu粉和Ag粉为粉体总质量，PVB占粉体总质量的2.7％，铜粉占粉体总质量的62wt％，Ag粉占粉体总质量的3％，铝粉的粒径为1μm，纯度为99.9％，铜粉的粒径为5μm，纯度为99.9％，银粉的粒径为500nm，纯度为99.9％，选取质量比为1：1的乙醇和丁酮作为溶剂，将上述原料置于球磨罐中，在行星球磨机中球磨24小时，转速为120r/min，使原料均匀混合，随后将料浆放入干燥箱在28℃下干燥24小时。
2)排胶、烧结：将步骤1)干燥后的粉体放置在排胶炉中，抽真空气氛，以0.2℃/min的速度升温到480摄氏度保温1小时排胶；将排胶完成的粉体置于直径25mm的碳化钨模具中，再施加30MPa的压力预压5分钟使其成型后去除，之后模具上喷涂阻焊剂，再将预压成型的块体放置在模具中，最后放在真空热压炉中，升温速度为10℃/min升温到485℃，压力为300MPa，保温2小时后自然冷却到室温，得到Al-62Cu-Ag复合材料的拉伸强度为如图4所示的79.29MPa，远高于Al-62Cu的48.07MPa，硬度为170HV，致密度为99.31％。
图1为实施例1和2制备所得Al-Cu-Ag复合材料的SEM图，其中(a)-(b)是实施例1制备所得Al-20Cu-Ag复合材料的SEM图，图(c)-(d)是实施例2制备所得Al-50Cu-Ag复合材料的SEM图。图中显示：在图中亮的相和暗的相分别是Cu和Al，灰色相为IMC(金属间化合物)，未发现明显的孔洞。Ag元素在基体中分布均匀，尺寸约为500nm，样品中有少量IMC相生成，随着Cu含量的增加，IMC相也随之增加，同时Ag元素部分发生聚集，还有一部分在基体中仍是均匀分布的状态。
图2是实施例2制备所得Al-50Cu-Ag复合材料中的的TEM图像，可显示Ag2Al强化结构。图中显示：在基体中析出的Ag2Al大多分布在界面处，在界面处由于缺陷的存在导致能量较高，能够为新相的形成提供成核位点，因此含Ag化合物的偏析会倾向于在界面位置，导致了界面处含Ag化合物的存在。
图3是实施例2制备所得Al-50Cu-Ag复合材料中的Ag(Cu)固溶结构。图中显示：在EDS中Cu元素集中分布的位置伴随着Ag元素的出现，根据HRTEM图像得知Ag(110)晶面的晶面间距由0.1443nm变为0.142nm，这是因为有Cu原子扩散到Ag晶格中，与Ag原子发生互换，形成置换固溶体，导致其晶面间距发生变化。
在上述实施例中生成了弥散分布的Ag2Al相，对样品的整体强度起到第二相强化的作用。除此之外，根据固体经验电子理论(EET)，Ag-Al合金中Ag2Al相最强共价电子对数为0.4733，远大于纯Al和纯Ag的0.2086和0.3649，Ag2Al中的共价电子对数主要集中在第一和第二近的Ag-Ag键上，这两个键被称为最强键和次强键，他们在晶胞内形成一个六边形的共价键网络，这种强键络的存在使位错运动时难以切割，从而对材料起到一定的强化作用。固相烧结过程中压力和温度的结合导致颗粒之间发生剪切，使Al-Cu颗粒上的氧化物涂层断裂，从而能够提高界面结合强度。由于纯Ag与纯Al的原子间距十分接近，加入的Ag在Al中的固溶形成Al(Ag)固溶体并不会引起晶格畸变，对滑移面上的位错运动无显著影响，但是形成的Ag(Cu)固溶体造晶格畸变，增大位错运动的阻力，起到固溶强化的作用。根据和不含Ag的样品比较结果，对强度增加贡献较大的是Ag与Cu之间形成置固溶体导致的固溶强化以及Ag2Al的形成所导致的第二相弥散强化。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种Ag强化Al-Cu复合材料，其特征在于，按质量百分比计，Ag含量为2-5％，Cu含量为20-65％，余量为Al。
2.根据权利要求1所述的Ag强化Al-Cu复合材料，其特征在于，所述Ag强化Al-Cu复合材料中存在Ag2Al相和Ag(Cu)固溶体。
3.根据权利要求1所述的Ag强化Al-Cu复合材料，其特征在于，所述Ag强化Al-Cu复合材料致密度大于99％。
4.根据权利要求1所述的Ag强化Al-Cu复合材料，其特征在于，所述Ag强化Al-Cu复合材料通过将Al粉、Cu粉、Ag粉和聚乙烯醇缩丁醛酯混合后球磨、干燥、排胶、预压成型、真空热压烧结制备得到。
5.一种权利要求1-4任一项所述的Ag强化Al-Cu复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将Al粉、Cu粉、Ag粉和聚乙烯醇缩丁醛酯混合后，加入溶剂进行球磨，球磨结束后经除气泡、过滤后得到金属粉非水基流延浆料；
2)将步骤1)所得浆料进行干燥、排胶得混合粉体，将混合粉体预压成型，最后在真空热压环境下烧结制备得到Al强化Cu-Ag复合材料。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，以Al粉、Cu粉和Ag粉为总质量，Ag粉质量占总质量的2-5％，Cu粉质量占总质量的20-60％；聚乙烯醇缩丁醛酯质量占Al粉、Cu粉和Ag粉总质量的2-3％。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，Al粉粒径为1-2μm；Cu粉粒径为3-5μm；Ag粉粒径为400-500nm。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，溶剂为乙醇和丁酮质量比为1：1的混合液。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，
所述步骤1)中，球磨条件为：球磨24-48小时，球磨转速为100-120r/min；
所述步骤2)中，干燥条件为：26-28℃干燥24-48小时；排胶条件为：升温速率为0.2-2℃/min，480-500℃下排胶1-1.5小时；预压成型条件为：在20-30MPa的压力下预压5-10分钟。
10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，烧结条件为：温度为485-500℃，压力为250-300MPa，时间为2-3小时。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4090872A (en) * | 1976-12-29 | 1978-05-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Aluminum base brazing alloy |
| CN101121255A (zh) * | 2006-09-07 | 2008-02-13 | 广东科信达科技有限公司 | 一种铝基金属结合剂金刚石工具及其制备方法 |
| CN101745751A (zh) * | 2009-12-23 | 2010-06-23 | 哈尔滨工业大学 | 一种用于铝/钢异种合金连接的焊丝及其加工工艺 |
| CN102470438A (zh) * | 2009-08-05 | 2012-05-23 | 日立化成工业株式会社 | Cu-Al 合金粉末、采用该合金粉末的合金糊膏以及电子部件 |
| JP2016087641A (ja) * | 2014-11-04 | 2016-05-23 | 住友金属鉱山株式会社 | Ｐｂを含まないＡｌ−Ｃｕ系はんだ合金 |
| CN106591610A (zh) * | 2015-10-16 | 2017-04-26 | 中南大学 | 一种放电等离子烧结制备高强高导铜合金的方法 |
| CN111373861B (zh) * | 2016-01-19 | 2019-12-13 | 中南大学 | 一种铝铜镁银合金及其热处理方法 |
| US20210285080A1 (en) * | 2017-08-10 | 2021-09-16 | Tanaka Kikinzoku Kogyo K. K. | High strength/highly conductive copper alloy plate material and manufacturing method therefor |
-
2021
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4090872A (en) * | 1976-12-29 | 1978-05-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Aluminum base brazing alloy |
| CN101121255A (zh) * | 2006-09-07 | 2008-02-13 | 广东科信达科技有限公司 | 一种铝基金属结合剂金刚石工具及其制备方法 |
| CN102470438A (zh) * | 2009-08-05 | 2012-05-23 | 日立化成工业株式会社 | Cu-Al 合金粉末、采用该合金粉末的合金糊膏以及电子部件 |
| CN101745751A (zh) * | 2009-12-23 | 2010-06-23 | 哈尔滨工业大学 | 一种用于铝/钢异种合金连接的焊丝及其加工工艺 |
| JP2016087641A (ja) * | 2014-11-04 | 2016-05-23 | 住友金属鉱山株式会社 | Ｐｂを含まないＡｌ−Ｃｕ系はんだ合金 |
| CN106591610A (zh) * | 2015-10-16 | 2017-04-26 | 中南大学 | 一种放电等离子烧结制备高强高导铜合金的方法 |
| CN111373861B (zh) * | 2016-01-19 | 2019-12-13 | 中南大学 | 一种铝铜镁银合金及其热处理方法 |
| US20210285080A1 (en) * | 2017-08-10 | 2021-09-16 | Tanaka Kikinzoku Kogyo K. K. | High strength/highly conductive copper alloy plate material and manufacturing method therefor |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 罗国强等: ""C/Al-40%Cu复合材料的原料热解-热压法制备及微观结构"", 《机械工程材料》 * |
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