CN1936042A - 一种制备氧化铝弥散强化铜基复合材料的方法 - Google Patents

一种制备氧化铝弥散强化铜基复合材料的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1936042A
CN1936042A CN 200610104771 CN200610104771A CN1936042A CN 1936042 A CN1936042 A CN 1936042A CN 200610104771 CN200610104771 CN 200610104771 CN 200610104771 A CN200610104771 A CN 200610104771A CN 1936042 A CN1936042 A CN 1936042A
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder
copper
aluminium
speed
adopt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 200610104771
Other languages
English (en)
Other versions
CN100417736C (zh
Inventor
梁淑华
肖鹏
范志康
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian University of Technology
Original Assignee
Xian University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian University of Technology filed Critical Xian University of Technology
Priority to CNB2006101047710A priority Critical patent/CN100417736C/zh
Publication of CN1936042A publication Critical patent/CN1936042A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100417736C publication Critical patent/CN100417736C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明公开的一种制备氧化铝弥散强化铜基复合材料的方法，包括以下步骤，采用高能球磨法制备铜铝预合金粉末；采用高能球磨法制备氧化亚铜粉与铜铝预合金粉末的复合粉末；将复合粉末冷压成型；在真空炉中进行烧结和内氧化；经两次热挤压后即制得。本发明的方法制备氧化铝弥散强化铜基复合材料，不仅工艺简单、成本低，而且解决了铝在铜中的完全固溶和完全氧化的困难。

Description

一种制备氧化铝弥散强化铜基复合材料的方法
技术领域
本发明属于金属基复合材料技术领域，具体涉及一种制备氧化铝弥散强化铜基复合材料的方法。
背景技术
连铸机结晶器、炼钢用氧枪喷头、IC引线框架、高压电触头等部件的材料大量采用的是沉淀硬化型铜合金(Cu-Cr，Cu-Cr-Zr等)，该类铜合金强度高，导电、导热性好。但是这些合金的弊端是，如果使用温度长期高于原来沉淀热处理的温度(铜熔点的1/3～1/2)，铜合金的强度和导电导热性都将大幅度下降，而这些部件的实际工作温度经常会超过这一温度范围，因而导致材料使用寿命急剧降低，仪器、设备的稳定性下降。所以迫切需要开发一种高温下兼备高强度和高传导性能的材料来取代现用的铜合金。
氧化铝弥散强化铜基复合材料由于高温下兼备高强度和高传导性一直是国内外许多大公司和研究机构的热点课题。目前的制备方法是采用将铜铝合金雾化成粉末后再进行内氧化，然后再采用粉末冶金方法成型；它的生产工序复杂、周期长，质量难以控制，因而导致成本一直居高不下，限制了这种优异复合材料的广泛应用。
发明内容
为了解决现有技术内氧化法的上述缺陷，本发明的目的旨在提供一种制备氧化铝弥散强化铜基复合材料的方法，该方法成本较低、简单可控。
本发明所采用的技术方案是，一种制备氧化铝弥散强化铜基复合材料的方法，该方法包括以下步骤：
a.制备铜铝预合金粉末
将重量百分比为99％～99.75％的铜粉和0.25％～1.0％的铝粉放入高能球磨机中球磨3～4小时，制成铜铝预合金粉末；
b.制备内氧化复合粉末
在上述制得的铜铝预合金粉末中加入氧化亚铜粉，在高能球磨机中球磨2～3小时，制成复合粉末，所述氧化亚铜粉与所述铝粉的重量百分比为2∶1；
c.压制
将上述制得的复合粉末冷压成型，制成压坯；
d.真空烧结和内氧化过程
将上述冷压成型的压坯放入真空炉中，在900℃～1000℃时真空烧结0.5～3小时；
e.热挤压
把上述烧结后的压坯在750℃时进行热挤压，即制得氧化铝弥散强化铜基复合材料。
本发明的特点还在于：
制备铜铝预合金粉末时，控制球磨机转速为300～400转/分钟，球料比为30～40∶1。
制备内氧化复合粉末时，控制球磨机转速为300～400转/分钟，球料比为30～40∶1。
真空烧结和内氧化过程是以高纯石墨为加热体的真空炉中完成，其过程为：抽真空，当真空度达到0.5×10-2～10-3Pa时，开始加热，加热速率根据铝粉含量确定，即：当铝粉含量低于0.5％时，采用20℃/分钟的速度进行升温；当铝粉含量高于0.5％时，升温时采用分段式升温速率，即：400℃以下采用10℃/分钟的速度，400℃～900℃采用20℃/分钟的速度，然后采用5℃/分钟的速度加热到保温温度。
本发明的优点在于：将内氧化与烧结工艺合二为一；省略了过剩氧化剂的还原工艺；采用高能球磨代替雾化制粉，不仅工艺简单，而且解决了铝在铜中的完全固溶和完全氧化的困难；通过球磨的方式加入Cu2O使反应的速率增加，并且没有明显的富铜相，Cu2O粉末经过球磨后更有利于氧的集中扩散。
附图说明
附图是本发明方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明方法的流程如附图所示，该方法包括以下步骤：
a.制备铜铝预合金粉末
将重量百分比为99％～99.75％的铜粉和0.25％～1.0％的铝粉放入高能球磨机中球磨3～4小时，球磨过程不需保护气体，球料比为30～40∶1，球磨机转速为300～400转/分钟，制成铜铝预合金粉末；
b.制备内氧化复合粉末
在上述制得的铜铝预合金粉末中加入氧化亚铜粉，在高能球磨机中球磨2～3小时，氧化亚铜粉与铝粉的重量百分比为2∶1，球磨过程不需保护气体，球料比为30～40∶1，球磨机转速300～400转/分钟；
c.压制
将上述制得的复合粉末冷压成型，制成压坯；
d.真空烧结和内氧化过程
真空烧结和内氧化过程是以高纯石墨为加热体的真空炉中完成，其过程为：抽真空，当真空度达到0.5×10-2～10-3Pa时，开始加热，加热速率根据铝粉含量确定，即：当铝粉含量低于0.5％时，采用20℃/分钟的速度进行升温；当铝粉含量高于0.5％时，升温时采用分段式升温速率，即：400℃以下采用10℃/分钟的速度，400℃～900℃采用20℃/分钟的速度，然后采用5℃/分钟的速度加热到保温温度。
e.热挤压
把上述烧结后的压坯在750℃时进行两次热挤压，挤压比分别控制为5∶1和10∶1，即制得氧化铝弥散强化铜基复合材料。
实施例1
将99g的铜粉和1g的铝粉在高能球磨机中球磨4小时，球料比30∶1，球磨机转速400转/分钟，制成铜铝预合金粉末；再加入2g的氧化亚铜粉末与铜铝预合金粉末一起球磨3小时，球料比30∶1，球磨机转速400转/分钟，制成复合粉末；将复合粉末冷压成型，制成压坯；然后将压坯放入高纯石墨为加热体的真空炉中，先抽真空到0.5×10-2pa，采用10℃/分钟的升温速率升至400℃，采用20℃/分钟的升温速率升至800℃，然后采用5℃/分钟的升温速率升至950℃，在此温度下保温3小时，在此过程中，控温通过仪表程序自动实现；然后将烧结后的压坯在750℃先进行5∶1挤压比的热挤压，然后再进行10∶1挤压比热挤压，即制得氧化铝弥散强化铜基复合材料。
实施例2
将99.75g的铜粉和0.25g的铝粉在高能球磨机中球磨3小时，球料比40∶1，球磨机转速300转/分钟，制成铜铝预合金粉末；再加入0.5g的氧化亚铜粉末与铜铝预合金粉末一起球磨2小时，球料比40∶1，球磨机转速300转/分钟，制成复合粉末；将复合粉末冷压成型，制成压坯；然后将压坯放入高纯石墨为加热体的真空炉中，测温热电偶直接测试试样表面温度，先抽真空到1.0×10-3pa，采用20℃/分钟的升温速率升至900℃，在此温度下保温0.5小时，在此过程中，控温通过仪表程序自动实现；然后将烧结后的压坯在750℃先进行5∶1挤压比的热挤压，然后再进行10∶1挤压比热挤压，即制得氧化铝弥散强化铜基复合材料。
实施例3
将99.35g的铜粉和0.65g的铝粉在高能球磨机中球磨3.5小时，球料比35∶1，球磨机转速350转/分钟，制成铜铝预合金粉末；再加入1.3g的氧化亚铜粉末与铜铝预合金粉末一起球磨2.5小时，球料比35∶1，球磨机转速350转/分钟，制成复合粉末；将复合粉末冷压成型，制成压坯；然后将压坯放入真空炉中，测温热电偶直接测试试样表面温度，先抽真空到0.2×10-2pa，采用10℃/分钟的升温速率升至400℃，采用20℃/分钟的升温速率升至850℃，然后采用5℃/分钟的升温速率升至1000℃，在此温度下保温1小时，在此过程中，控温通过仪表程序自动实现；然后将烧结后的压坯在750℃先进行5∶1挤压比的热挤压，然后再进行10∶1挤压比热挤压，即制得氧化铝弥散强化铜基复合材料。
所制备的复合材料经测试，其软化温度超过800K，电导率不低于75％IACS。可应用于高温下要求材料兼备高强度和高传导性能的场合，如：引线框架、电阻焊电极等。

Claims (4)

1.一种制备氧化铝弥散强化铜基复合材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
a.制备铜铝预合金粉末
将重量百分比为99％～99.75％的铜粉和0.25％～1.0％的铝粉放入高能球磨机中球磨3～4小时，制成铜铝预合金粉末；
b.制备内氧化复合粉末
在上述制得的铜铝预合金粉末中加入氧化亚铜粉，在高能球磨机中球磨2～3小时，制成复合粉末，所述氧化亚铜粉与所述铝粉的重量百分比为2∶1；
c.压制
将上述制得的复合粉末冷压成型，制成压坯；
d.真空烧结和内氧化过程
将上述冷压成型的压坯放入真空炉中，在900℃～1000℃时真空烧结0.5～3小时；
e.热挤压
把上述烧结后的压坯在750℃时进行热挤压，即制得氧化铝弥散强化铜基复合材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制备铜铝预合金粉末时，控制球磨机转速为300～400转/分钟，球料比为30～40∶1。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制备内氧化复合粉末时，控制球磨机转速为300～400转/分钟，球料比为30～40∶1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述真空烧结和内氧化过程是在以高纯石墨为加热体的真空炉中完成，其过程为：抽真空，当真空度达到0.5×10-2～10-3Pa时，开始加热，加热速率根据铝粉含量确定，即：当铝粉含量低于0.5％时，采用20℃/分钟的速度进行升温；当铝粉含量高于0.5％时，升温时采用分段式升温速率，即：400℃以下采用10℃/分钟的速度，400℃～900℃采用20℃/分钟的速度，然后采用5℃/分钟的速度加热到保温温度。
CNB2006101047710A 2006-10-20 2006-10-20 一种制备氧化铝弥散强化铜基复合材料的方法 Expired - Fee Related CN100417736C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2006101047710A CN100417736C (zh) 2006-10-20 2006-10-20 一种制备氧化铝弥散强化铜基复合材料的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2006101047710A CN100417736C (zh) 2006-10-20 2006-10-20 一种制备氧化铝弥散强化铜基复合材料的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1936042A true CN1936042A (zh) 2007-03-28
CN100417736C CN100417736C (zh) 2008-09-10

Family

ID=37953781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2006101047710A Expired - Fee Related CN100417736C (zh) 2006-10-20 2006-10-20 一种制备氧化铝弥散强化铜基复合材料的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100417736C (zh)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101928850A (zh) * 2010-04-29 2010-12-29 西安理工大学 一种W-Ti合金靶材的制备方法
CN102114543A (zh) * 2011-03-23 2011-07-06 北京矿冶研究总院 一种含有弥散强化相的铝青铜粉末的制备及喷涂方法
CN101178958B (zh) * 2007-12-04 2011-07-27 河南科技大学 超高张力铜线及其制备方法
CN102703744A (zh) * 2012-06-08 2012-10-03 冯斌 一种Al2O3强化铜的制备方法
CN103451466A (zh) * 2013-01-18 2013-12-18 上海大学 液相烧结制备高熔点硬质材料颗粒弥散强化铜基复合材料的方法及电磁烧结装置
CN104164587A (zh) * 2014-08-01 2014-11-26 烟台万隆真空冶金股份有限公司 一种致密的弥散强化铜基复合材料
CN104976597A (zh) * 2014-04-10 2015-10-14 株式会社唻迪克世 利用机械合金化方法的led照明灯散热结构体及其制造方法
WO2015188378A1 (zh) * 2014-06-13 2015-12-17 湖南特力新材料有限公司 一种高温高强高导弥散强化铜合金制备工艺
CN105506329A (zh) * 2015-12-09 2016-04-20 中南大学 一种高Al2O3浓度Cu-Al2O3纳米弥散强化合金的制备方法
CN106834779A (zh) * 2017-01-12 2017-06-13 烟台万隆真空冶金股份有限公司 一种溶胶凝胶法制备氧化铝弥散强化铜的方法
CN107963951A (zh) * 2017-12-25 2018-04-27 湖北航天化学技术研究所 一种微钠结构Al-FeF3复合燃料及其制备方法
CN109161824A (zh) * 2018-09-28 2019-01-08 河南科技大学 一种Al2O3和TiB混杂增强铜基复合材料及其制备方法、铜合金原料粉的制备方法
CN110508816A (zh) * 2019-09-04 2019-11-29 陕西斯瑞新材料股份有限公司 一种高压直流继电器用触点材料的制备方法
CN111360272A (zh) * 2020-04-21 2020-07-03 华中科技大学 一种氧化物界面增韧非晶基复合材料及其制备方法
CN112391552A (zh) * 2020-12-07 2021-02-23 西安稀有金属材料研究院有限公司 一种原位自生氧化铝增强铜基复合材料的制备方法
CN114959342A (zh) * 2022-05-30 2022-08-30 河南科技大学 一种改善氧化铝弥散强化铜基复合材料加工性能的方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103934451B (zh) * 2014-04-03 2016-01-27 广东省工业技术研究院(广州有色金属研究院) 一种氧化铝弥散强化铜合金粉的制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3118974B2 (ja) * 1992-08-31 2000-12-18 タカタ株式会社 エアバッグ装置
JPH08109422A (ja) * 1994-10-11 1996-04-30 Yazaki Corp アルミナ分散強化銅の製造方法
CN1042807C (zh) * 1994-10-26 1999-04-07 中国科学院金属研究所 弥散强化铜电阻焊电极
CN1276984C (zh) * 2003-12-09 2006-09-27 中国科学院金属研究所 一种氧化铝弥散强化铜引线框架材料的制备方法
CN1291049C (zh) * 2004-03-30 2006-12-20 中铝洛阳铜业有限公司 弥散强化铜合金及其制备工艺方法

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101178958B (zh) * 2007-12-04 2011-07-27 河南科技大学 超高张力铜线及其制备方法
CN101928850A (zh) * 2010-04-29 2010-12-29 西安理工大学 一种W-Ti合金靶材的制备方法
CN102114543A (zh) * 2011-03-23 2011-07-06 北京矿冶研究总院 一种含有弥散强化相的铝青铜粉末的制备及喷涂方法
CN102703744A (zh) * 2012-06-08 2012-10-03 冯斌 一种Al2O3强化铜的制备方法
CN102703744B (zh) * 2012-06-08 2014-04-16 嵊州德庆机械有限公司 一种Al2O3强化铜的制备方法
CN103451466B (zh) * 2013-01-18 2016-08-03 上海大学 液相烧结制备高熔点硬质材料颗粒弥散强化铜基复合材料的方法及电磁烧结装置
CN103451466A (zh) * 2013-01-18 2013-12-18 上海大学 液相烧结制备高熔点硬质材料颗粒弥散强化铜基复合材料的方法及电磁烧结装置
CN104976597A (zh) * 2014-04-10 2015-10-14 株式会社唻迪克世 利用机械合金化方法的led照明灯散热结构体及其制造方法
WO2015188378A1 (zh) * 2014-06-13 2015-12-17 湖南特力新材料有限公司 一种高温高强高导弥散强化铜合金制备工艺
CN104164587A (zh) * 2014-08-01 2014-11-26 烟台万隆真空冶金股份有限公司 一种致密的弥散强化铜基复合材料
CN104164587B (zh) * 2014-08-01 2016-02-10 烟台万隆真空冶金股份有限公司 一种致密的弥散强化铜基复合材料
CN105506329A (zh) * 2015-12-09 2016-04-20 中南大学 一种高Al2O3浓度Cu-Al2O3纳米弥散强化合金的制备方法
CN106834779A (zh) * 2017-01-12 2017-06-13 烟台万隆真空冶金股份有限公司 一种溶胶凝胶法制备氧化铝弥散强化铜的方法
CN107963951A (zh) * 2017-12-25 2018-04-27 湖北航天化学技术研究所 一种微钠结构Al-FeF3复合燃料及其制备方法
CN107963951B (zh) * 2017-12-25 2020-06-16 湖北航天化学技术研究所 一种微纳结构Al-FeF3复合燃料及其制备方法
CN109161824A (zh) * 2018-09-28 2019-01-08 河南科技大学 一种Al2O3和TiB混杂增强铜基复合材料及其制备方法、铜合金原料粉的制备方法
CN110508816A (zh) * 2019-09-04 2019-11-29 陕西斯瑞新材料股份有限公司 一种高压直流继电器用触点材料的制备方法
CN110508816B (zh) * 2019-09-04 2022-06-07 陕西斯瑞新材料股份有限公司 一种高压直流继电器用触点材料的制备方法
CN111360272A (zh) * 2020-04-21 2020-07-03 华中科技大学 一种氧化物界面增韧非晶基复合材料及其制备方法
CN111360272B (zh) * 2020-04-21 2021-10-15 华中科技大学 一种氧化物界面增韧非晶基复合材料及其制备方法
CN112391552A (zh) * 2020-12-07 2021-02-23 西安稀有金属材料研究院有限公司 一种原位自生氧化铝增强铜基复合材料的制备方法
CN114959342A (zh) * 2022-05-30 2022-08-30 河南科技大学 一种改善氧化铝弥散强化铜基复合材料加工性能的方法
CN114959342B (zh) * 2022-05-30 2024-03-29 河南科技大学 一种改善氧化铝弥散强化铜基复合材料加工性能的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN100417736C (zh) 2008-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100417736C (zh) 一种制备氧化铝弥散强化铜基复合材料的方法
CN101586198B (zh) 一种高强度高导电性氧化铝弥散强化铜的制备工艺
CN100436634C (zh) 零烧氢膨胀纳米弥散强化Cu－Al2O3合金及其制备方法
CN104711443A (zh) 一种石墨烯/铜复合材料及其制备方法
CN105018768B (zh) 一种高性能铜铬触头材料及其制备方法
CN108057732B (zh) 一种弥散强化铜与无氧铜复合棒材的制备方法
CN110157932B (zh) 一种基于原位合成的石墨烯改性铜基电触头材料的制备方法
CN105483419A (zh) 一种高强高导氧化铝弥散强化铜基复合材料的制备方法
CN102796912B (zh) 一种Al2O3弥散强化铜合金棒材的制备方法
CN101127253B (zh) 一种银镍导电陶瓷电触头的材料及其制造方法
CN103526060A (zh) 一种铜钨合金的快速制备方法
CN109536771A (zh) 一种弥散强化无氧铜合金板材的制备方法
CN109576529B (zh) 高性能弥散铜合金及其制备方法
CN109897982B (zh) 高气密低自由氧含量纳米弥散铜合金及短流程制备工艺
CN105506329A (zh) 一种高Al2O3浓度Cu-Al2O3纳米弥散强化合金的制备方法
CN102737863B (zh) 银镍石墨复合触头材料及其加工方法
CN101624662B (zh) 一种微波熔渗制备W-Cu合金的方法
CN102909375A (zh) 一种颗粒增强铜-TiC高强度高导电点焊电极的制备方法
CN103192203A (zh) 一种制备银钎料的工艺方法
CN108823444B (zh) 一种铜碳复合材料短流程制备方法
CN113977133A (zh) 一种用于铜铝过渡线夹的耐腐蚀复合钎料及其制备方法
CN100562956C (zh) 耐高温的银氧化物触头材料的制造方法
CN105039776A (zh) 一种点焊电极用弥散强化铜基复合材料及其制备方法
CN100415910C (zh) 用放电等离子烧结技术制备储氢合金的方法
CN105112712A (zh) 一种高强高导点焊电极用弥散强化铜基复合材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080910

Termination date: 20131020