DE2363328C3

DE2363328C3 - Verfahren zur Herstellung von elektrisch gut leitfähigen und mechanisch relativ festen Verbundwerkstoffen aus Aluminium

Info

Publication number: DE2363328C3
Application number: DE19732363328
Authority: DE
Inventors: Masataka; Takahashi Toshio; Arita Kishio; Yamauchi Goro; Kubo Shugo; Tokaimura Ibaraki Hirai (Japan)
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1972-12-21
Filing date: 1973-12-19
Publication date: 1977-11-10

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von elektrisch gut leitfähigen und mechanisch relativ festen Verbundwerkstoffen, die 0,01 bis 0,2% Aluminiumoxid dispergiert in Aluminium enthalten.

Aluminium-Aluminiumoxid-Dispersionsprodukte werden zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit von Aluminium und als gesinterte Aluminiumprodukte (S.A.P.) eingesetzt. Ferner sind zahlreiche Aluminiumlegierungen als leitende Aluminiumwerkstoffe bekannt, z. B. Aluminium-Zirkonium- und Aluminium-Eisen-Silicium-Legierungen. Die mechanische Festigkeit der Al-AhCh-Dispersionspiudukte ist, verglichen mit Aluminium für elektrische Zwecke (Reinheitsgrad 99,65%), außerordentlich verbessert, wobei die Festigkeit mit steigendem Aluminiumoxid-Gehalt (7 bis 13Gew.-%) zunimmt. Durch den Einbau des Aluminiumoxids in die jedoch eine Zugfestigkeit, die unter 20 kp/mm^: liegt und für viele Zwecke ungenügend ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur

Herstellung leitender Verbundwerkstoffe auf Basis von

Al-Al₂O3-Dispersionen zu schaffen, die hohe elektrische

Leitfähigkeit, überlegene mechanische Festigkeit und

gute Hitzebeständigkeit besitzen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von elektrisch gut leitfähigen und mecha-

nisch relativ festen Verbundwerkstoffen, die 0,01 bis 0,2% Aluminiumoxid dispergiert in Aluminium enthalten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß Aluminiumpulver oder niedrig-legierte Aluminiumlegierungen in Pulverform, die Silicium, Zirkonium, Titan und/oder

Mangan unterhalb ihrer Löslichkeitsgrenze im Aluminium enthalten, nämlich höchstens 1,65% Silicium, 0,28% Zirkonium, 1,0% Titan und 1,8% Mangan, mit der üblichen Aluminiumoxidoberfläche und einer mittleren Teilchengröße von 30 bis 100 μίτι gepreßt und ^cr

ίο erhaltene Preßkörper 30 bis 90 Minuten lang bei vermindertem Druck oder in einer reduzierenden oder inerten Atmosphäre bei Temperaturen von 660 bis 700° C erhitzt wird.

Die erfindungsgemäß hergestellten Verbundwerkstoffe besitzen eine elektrische Leitfähigkeit im Bereich von 58,0 bis 64,0% IACS, die der von Aluminium für elektrische Zwecke nahekommt. Außerdem besitzen sie hohe mechanische Festigkeit, insbesondere Zugfestigkeit.

}o Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffe kann man Aluminium oder niedrig-legierte Aluminiumlegierungen aus Aluminium und geringeren Mengen der genannten oxydierbaren Metalle in feinpulverisierter Form einsetzen. Die Pulverteilchen

besitzen eine oberflächliche blättrige Oxidschicht von etwa 100 Ä Dicke, die sich beim Pulverisieren ausbildet und als feinverteilte Dispersionsphase genutzt werden kann. Aluminiumpulver mit einer Oberflächenoxidschicht von weniger als etwa 100 Ä läßt sich leicht durch

Al-AhOrDispersionsprodukte wird jedoch deren elek- 40 übliche Zerstäubung herstellen.

trische Leitfähigkeit gegenüber Aluminium für elektrische Zwecke außerordentlich erniedrigt.

Metallisches Aluminium hat eine dem Kupfer vergleichbare Leitfähigkeit, jedoch ist seine mechanische Festigkeit sehr gering. Andererseits besitzen zahlreiche Aluminiumlegierungen hohe mechanische Festigkeit, doch ist ihre Leitfähigkeit im Vergleich zu Aluminium sehr niedrig. Die elektrische Leitfähigkeit von Leitaluminium wird als Prozentsatz in bezug auf die elektrische Leitfähigkeit von geglühtem Kupfer ausgedrückt und gewöhnlich in IACS-Prozentzahlen angegeben. Die Leitfähigkeit von Reinaluminium beträgt 35% IACS, so daß eine Leitfähigkeit um diesen Bereich erforderlich ist. Gleichzeitig soll die mechanische Festigkeit, insbesondere die Zugfestigkeit, bei etwa 20 bis 30 kp/mm² liegen.

So werden in der »Zeitschrift für Metallkunde«. Band 52 (1961), Seiten 645-651, und insbesondere auf Seite 649, Abbildung 9, mit der dazugehörigen Beschreibung, verschiedene Sorten von S,A.P.-Aluminium (w beschrieben. Es wird ausgeführt, daß die elektrische Leitfähigkeit von S.A.P.-Aluminium linear mit abnehmendem Oxidgehalt zunimmt. Durch lixtrapolieren aus der genannten Literaturstelle läßt sich entnehmen, daß ein S.A.P. Aluminium mit einem Gehalt von 0,01 bis (>s 0,2% Aluminiumoxid eine elektrische Leitfähigkeit von etwa 35 m/Ohm ■ mm< besitzt, die ungefähr 60% IACS entspricht. Dieses bekannte S.A.P.-Aluminium besitvi Erfindungsgemäß entsteht ein leitender Al-Al₂Oj-Dispersions-Verbundwerkstoff, der blättriges bzw. schuppiges Aluminiumoxid von etwa 2 Mikron und mit einer Dicke von weniger als etwa 100 Ä im Metallgefüge dispergiert enthält.

Bei dem beschriebenen Erhitzen des Preßkörpers schmilzt das Aluminium, wobei gleichzeitig die die Aluminiumteilchen bedeckende Aluminiumoxidschicht zerspringt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der thermische Ausdehnungskoeffizient von Aluminium etwa fünfmal so groß ist wie der von Aluminiumoxid. Die Teilchen der zerplatzten Aluminiumoxidschicht werden im Aluminium dispergiert und füllen den Zwischenraum zwischen benachbarten Aluminiumteilchen aus, so daß ein integrierter Körper von hoher mechanischer Festigkeit entsteht. Während dieses Vorgangs ändert sich die Form des Aluminiumpreßkörpers nicht.

In bekannten Verfahren der Aluminiumpulvermetallurgie wird der Preßkörper bei Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes gesintert, so daß ein dichter und duktiler Körper mit erhöhter Bindungsfestigkeit zwischen benachbarten Teilchen entsteht. In bekannten Verfahren zur Herstellung Al-Al^Oi-dispersionsverstärkter Produkte war es daher erforderlich, die Aluminiumoxidsuiicfit durch Einwirkung mechanischer Kräfte, :'.. B. durch Druckanwendung während der Sinterung oder durch Strangpressen des Materials in

heißem Zustand, aufzubrechen. Im Gegensatz dazu erlaubt es das erfindungsgemäße Verfahren, die Aluminiumteilchen miteinander zu verbinden und gleichzeitig das Aluminiumoxid fein und gleichförmig im Aluminium zu dispergieren, indem man den Preßkörper für kurze Zeit bei Temperaturen oberhalb des Aluminiumschmelzpunktes erhitzt. Der Aluminiumoxidgehalt im Al-AbO3-Produkt läßt sich darüber hinaus durch geeignete Wahl der Teilchengröße c<es durch Zerstäuben hergestellten Aluminiumpulvers kontrollie· ren. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt die Herstellung von Al-AbCh-Dispersionsverbundwerkstoffen mit einem Aluminiumoxidgehalt von 0,01 bis 0,2 Gew.-%, da die beim Zerstäuben entstehende, die Aüuminiumteilchen bedeckende Aluminiumoxidschicht als Dispersionsphase im Aluminium wirksam eingesetzt werden kann.

In F i g. 1 ist die Beziehung zwischen der Schüttdichte von Aluminiumpreßkörpern, die bei verschiedenen Preßdrücken hergestellt wurden, und der Erhitzungstemperatur dargestellt Die Schüttdichte wird jeweils nach dem Erhitzen bestimmt.

In F i g. 2 ist die Zugfestigkeit und Hitzebeständigkeit erhitzter Preßkörper, die aus Aluminiumpulvern von verschiedener Teilchengröße hergestellt wurden, gra- 2 s phisch dargestellt.

In F i g. 1 wird die Schüttdichte (in g/cm³) von Preßkörpern wiedergegeben, die bei Preßdrücken von 0,5 bis 3 t/cm² erhalten und anschließend 1 Stunde bei einem Druck von 1 χ 10-² Torr und bei Temperaturen von 550 bis 700⁰C erhitzt wurden. Die Dichte des Aluminiums beträgt 2,70 g/cm³, sein Schmelzpunkt beträgt 660°C. Aus Fig. 1 geht hervor, daß bei Temperaturen unterhalb des Aluminiumschmelzpunktes keine Dichtezunahme des Preßkörpers unabhängig vom Preßdruck zu beobachten ist, während bei Temperaturen oberhalb des Aluminiumschmelzpunktes die Dichte unabhängig vom Preßdruck zunimmt. Es wurde auch gefunden, daß sich die Form und die Dimensionen des Preßkörpers nach 0,5- bis l,5stündigern Erhitzen bei Temperaturen von 660 bis 700° C nicht verändern. Bei einem Erhitzen bei einer Temperatur von 720⁰C verformt sich der Preßkörper. Der nach dem Verfahren der Erfindung erhitzte Preßkörper zeigt im Gegensatz zu bekanntem, gesintertem Material einen Verformungsbruch. Bei Verwendung von Aluminiumlegierungen mit einem geringen Gehalt an anderen Legierungselementen führt man vorzugsweise das Erhitzen bei etwa 10 bis 20⁰C niedrigeren Temperaturen durch als bei Aluminiumpulverpreßkörpern, da der Schmelzpunkt der Legierung etwas niedriger liegt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird überraschenderweise ein Metallprodukt mit hoher Dichte durch Erhitzen von verdichtetem Aluminiumpulver bei einer Temperatur über dem Schmelzpunkt des Aluminiums, d.h. von 66O⁰C, erhalten. Die Form und die Dimension des verdichteten Aluminiumpulvers ändern sich selbst nach dieser Hitzebehandlung bei einer Temperatur über dem Schmelzpunkt des Aluminiums praktisch nicht, wobei es jedoch wesentlich ist, daß die angegebenen Temperaturen von 660 bis 700° C eingehalten werden.

Beim Erhitzen bei einer Temperatur über 66O⁰C liegt eine flüssige Al-Phase vor, und bei einer Temperatur unter 700⁰C schmilzt das verdichtete Aluminiumpulver <\s noch nicht. Daher ist der angegebene Temperaturbereich von wesentlicher Bedeutung.

Die Zugabe von Legierungskomponenten wird den Schmelzpunkt des Aluminiums erniedrigen. Da jedoch die zugefügte Menge gering ist, wird der Schmelzpunkt um ungefähr 10⁰C erniedrigt werden. Die Legierungselemente des peritektischen Systems, wie Zr oder Ti, bewirken oft, daß der Schmelzpunkt des Aluminiums erhöht wird. Man kann nicht annehmen, daß ein Oxid wie AI2O3, das in dem Aluminium nicht löslich ist, den Schmelzpunkt des Aluminiums ändern wird.

Das Erhitzen wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise bei verminderten Drücken im Bereich von IO-⁴ bis 10-² Torr durchgeführt jedoch kann das Erhitzen auch in einer reduzierenden Atmosphäre, z. B. in Wasserstoff, oder einer Inertgasatmosphäre erfolgen. Beim Erhitzen in einer derartigen Atmosphäre kann die Ausbildung der Aluminiumoxidschicht auf dem Preßkörper wirksam unterdrückt werden. Gleichzeitig gelingt es, die zum Erhitzen erforderliche Zeit abzukürzen. Um einen Al-AbOj-Dispersions-Verbundwerkstoff von hoher Dichte zu erhalten, wendet man vorzugsweise Drücke von weniger als to-² Torr an. Bei dem Erhitzen des Preßkörpers unter diesen Bedingungen bewirkt die flüssige Aluminiumphase eine größere Dichtezunahme des behandelten Materials. Das Ausmaß der Druckerniedrigung während des Erhitzens ist nicht kritisch, jedoch kann zum selben Zweck auch der Preßdruck erhöht werden, wie aus F i g. 1 hervorgeht.

Bei der Untersuchung des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Al-AbCh-Dispersions-Verbundwerkstoffs mit dem Elektronenmikroskop zeigt sich, daß die Dispersionsphase weniger als etwa 2 μηι Durchmesser aufweist und gleichförmig dispergiert ist. Der erhitze Verbundwerkstoff eignet sich daher zum kontinuierlichen Drahtziehen. Es lassen sich vor allem sehr feine Drähte ziehen, da das Aluminium durch das feinverteilte Aluminiumoxid verstärkt ist Beim Ziehen durch mehrere Ziehsteine mit einer Querschnittsverminderung von 20 bis 25% und einem Innendurchmesser von 18 bis 0,06 mm erhält man einen Feindraht mit einem Durchmesser von 60 μηι, wobei das Material kontinuierlich gezogen und nicht zwischen geglüht wird. Der Gesamtzugfaktor beträgt 99,998%. Der leitende Verbundwerkstoff läßt sich auch zu einem Draht von 20 μιη Durchmesser ausziehen.

Die durch Zerstäuben erhaltenen Aluminiumpulverteilchen weisen üblicherweise eine Aluminiumoxidschicht von etwa 100 A Dicke auf. Unter der Annahme kugelförmiger Aluminiumteilchen errechnet sich der Aluminiumoxidgehalt des Al-AbOß-Dispersions-Verbundwerkstoffs nach folgender Gleichung:

40
Al₂O₃ (Gew.-%) = jj

(r-0,01)·

■- 1

Die Dichte des Aluminiums wird hierbei zu 2,7 g/cm³ und die Dichte des Aluminiuinoxids zu 4,0 g/cm' angenommen; γ bedeutet den Teilchenradius. Bei Aluminiumteilchen mit einer Teilchengröße von 44 μιη beträgt der Aluminiumoxidgehalt des Al-A^Oj-Dispersions-Verbundwerkstoffs z. B. nach vorstehender Gleichung 0,2%. Die chemische Analyse ergibt in diesem Fall einen Gehalt von 0,18%. Die chemische Analyse ist hierbei mit einem Fehler von ±5 bis 10% behaftet, so daß aus diesem Ergebnis geschlossen werden kann, daß sich der Gehalt des im Aluminium dispergierten Aluminiumoxids über die Teilchengröße des Aluminiumpulvers einstellen läßt.

In Tabelle 1 sind die elektrische Leitfähigkeit, die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung verschiedener, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter Al-Al2O3-Dispersions-Verbundwerkstoffe wiedergegeben, die aus vier verschiedenen Aluminiumpulverproben

Tabelle

mit einer Teilchengröße von 100 bis 30 μπι hergestellt wurden. Zum Vergleich sind auch die entsprechenden Ergebnisse für Leitaluminium sowie eine Al-Zr-Legierung für elektrische Zwecke angegeben.

Proben 1

IM

IV

E-Al

Al-Zr

Mittlere Teilchengröße (μπι)

AIK)3-Gehait (%)

Leitfähigkeit (% IACS)

Unmittelbar nach dem Erhitzen Nach 1 stündigem Glühen bei 400*C

Zugfestigkeit (kp/mm²)

Unmittelbar nach dem Erhitzen Nach 1 stündigem Glühen bei 230^cC

Bruchdehnung (%)
Unmittelbar nach dem Erhitzen Nach 1 stündigem Glühen bei 230^cC

100 0,02	95 0.06	81 0,12	44 0,2	—	—
63.2 64,1	61,7 63.2	60,5 62.3	563 583	62,4 63,8	583
19.5 17.2	223 18.7	24.8 20,0	29,7 25,0	183 14,0	19,1 18,0
3,0 2,5	3,0 2.5	3.0 2.5	3,0 2.5	ZO	23

Die Ergebnisse zeigen, daß die elektrische Leitfähigkeit sowohl direkt nach dem Erhitzen als auch nach 1 stündigem Glühen bei 400° C mit der mittleren Teilchengröße des Aluminiumpulvers zunimmt, da kleine Mengen Aluminiumoxid gleichförmig im Aluminium dispergiert werden. Die Zugfestigkeit des Materials ist der einer 0,1 bis 0.2% Zirkonium enthaltenden Al-Zr-Legierung vergleichbar oder sogar überlegen.

Es ist bekannt, daß die Zugfestigkeit von SAP 865. das 13.5% AI₂O₃ enthält. 35 kp/mm^: beträgt, dagegen die von reinem Aluminium 18,5kp/mm^:. Die Zugfestigkeit des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Verbundmaterials beträgt überraschenderweise 29.7 kp/mm^:. Es war überraschend und hat nicht nahegelegen, daß das erfindungsgemäße Material eine so hohe Zugfestigkeit hat Würde man die Zugfestigkeit des aus der »Zeitschrift für Metallkunde«. Band 52 (1961). Seiten 645-651, bekannten Materials, das 02% Aluminiumoxid enthält berechnen, so würde man auf einen Wert von 18.74 kp/mm^: kommen, einen Wert, der um 0.24 kp/mm³ höher wäre als der Wert von reinem Aluminium, der 183 kp/mm^: beträgt. Wie bereits oben ausgeführt, besitzt dagegen das erfindungsgemäß hergestellte Material eine wesentlich höhere Zugfestigkeit.

In F i g. 2 ist die Hitzebeständigkeit des Ai-AL-O₃-DiS-persions-Verbundwerkstoffs anhand der Zugfestigkeii einiger Proben nach istündigem Glühen bei Temperaturen bis zu 23O^rC graphisch dargestellt und mit der einer Ai-Zr-Legierung als bekanntem Leitmaterial mit hoher Hitzebeständigkeit verglichen. Auf der Ordinate ist Jo aufgetragen, d. h. die Differenz zwischen den Zugfestigkeiten der erfindungsgemäßen Proben und der Al-Zr-Legierung:

Jo = ai—oAi — Zr

wobei ; die Probennummer bedeutet. D:e die Ordinate im Punkt 0 schneidende, unierbrochene Linie stellt die Zugfestigkeit der bei verschiedener. Temperaturen geglühten Ai-Zr-Legierung dar. Aus F i e. 2 geht hervor. daß die Zugfestigkeiten der Proben 111 und IV größer sind als die der Al-Zr-Legierung bei beliebigen Glühtemperaturen. im Falle der Proben 1 und II ist die Zugfestigkeii großer als die der M-Zr-Legierung bei Glühtemperaturen von 150 bis 180⁰C und kleiner aJs die der Al-Zr-Legierung bei Glühtemperaturen von 180 bis 300⁰C.

Der Aluminiumoxidgehalt liegt in den erfindungsgemäß hergestellten Verbundwerkstoffen im Bereich von 0,01 bis 02%. Um Verbundwerkstoffe mit einem Aluminiumoxidgehalt unterhalb 0,01 % zu erhalten, muß die Teilchengröße des zerstäubten Aluminiums erhöht werden. Bei zu großen Teilchengrößen der Aluminiumteilchen wird jedoch die Dispersion Jes Aluminiumoxids beeinträchtigt. Um andererseits Verbundwerkstoffe mit Aluminiumoxidgehalten oberhalb 02% zu erhalten, wählt man zerstäubtes Aluminium von äußerst kleiner Teilchengröße. Dessen Herstellung ist jedoch nicht wirtschaftlich und vergleichsweise schwierig. Ein weiterer Grund für die Beschränkung des Aluminiumoxidgehalts liegt darin, daß üblicherweise keine Notwendigkeit zur Erhöhung der Zugfestigkeit des Verbundwerkstoffs auf Kosten der Leitfähigkeit besteht Die Aluminiumteilchen können natürlich als Gemisch aus Teilchen mit verschiedenen Größen eingesetzt werden.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Eine Aluminiumlegierung mit 0,05% Silicium, 0,15% Eisen und geringen Mengen Kupfer sowk anderer Metalle wird durch Zerstäuben pulverisiert 200 g des erhaltenen Pulvers werden in einem zylindrischen Gummibehälter eingefüllt, der hierauf wasserdicht verschlossen wird. Das Pulver wind dann mit einer ; hydrostatischen Presse oder einer Kautschukpresse unter einem Druck von 3 t/cm² gepreßt Der erhaltene Preßkörper wird in Stücke von 230 bis 260 mm Durchmesser und etwa 145 mm Länge geschnitten, die anschließend in einen Vakuumglühofen gebracht werden. Dort werden die Proben 1 Stunde bei 1 χ 10 ~² Torr auf 690" C erhitzt Die Proben besitzen danach ihre ursprüngliche Form und weisen eine Schüttdichte von 2.7 g'cm^; sowie einen Aluminiumoxidgehalt von 0,02% auf. Anschließend schält man die Oberflächenschicht des wärmebehandelten Preßmaterials ab und formt dieses zu Stäben von !S mm Durchmesser, die dann gezogen werden. Beirr, Ziehen werden die Proben zunächst mit Kaitkaliberwalzen bis zu einer Diagonal-

länge von 8 mm ausgewalzt und dann durch Ziehmairizen gezogen. Der Drahidurchmesser wird dann mil Hilfe eines Grobzugs von 8 mm auf 3 mm erniedrigt und schließlich mit Hilfe einer EinUopf-Ziehbank von 3 mm auf 0,65 mm erniedrigt. Die Querschnittsverminderung pro Durchgang beträgt 15 bis 25%. Die Ziehgeschwindigkeit in der Einkopf-Ziehbank beträgt 10 m/min.

Das auf diese Weise hergestellte Leiterdraht weist ohne Zwischenglühen eine elektrische Leitfähigkeit von 62,0% IACS auf. Die Zugfestigkeit beträgt 20 kp/mm- und die an einem 250 mm langen Draht gemessene Bruchdehnung beträgt 3%. Nach 1 stündigem Glühen des Drahts bei 23O⁰C beträgt die Zugfestigkeit 17 kp/mm² und die Bruchdehnung 3%. Ein Draht von 0,65 mm Durchmesser kann bei der angegebenen Querschnittsverminderung pro Durchgang kontinuierlich zu einem Draht von 60 μπι Durchmesser gezogen werden.

Beispiel 2>

Eine Aluminiumlegierung mit 0,06% Silicium, 0,1% Eisen, 0,012% Titan, 0,007% Vanadium, 0,0015% Mangan und einer Spur Kupfer wird zu einem Pulver mit einer mittleren Teilchengröße von 54 μιη zerstäubt. Hierauf preßt man das erhaltene Pulver gemäß Beispiel 1 in einer Gummtpresse und unterwirft den Preßkörper einem 1 stündigen Erhitzen bei 690⁰C und einem Druck von 10~² Torr. Die erhaltene Probe wird dann gemäß Beispiel 1 gezogen. Der auf diese Weise hergestellte Leiterdraht weist einen Aluminiumoxidgehalt von 0,18% und eine Leitfähigkeit von 59,0% IACS auf. Ein durch Kaltziehen aus diesem Material hergestellter Draht besitzt eine Zugfestigkeit von 30 kp/mm² und bei einer Drahtlänge von 250 mm eine Bruchdehnung von 3%. Nach 1 stündigem Glühen dieses Drahtes bei 23O⁰C beträgt die Zugfestigkeit 26 kp/mm² und die Bruchdehnung 3%.

Beispiel 3

Eine Aluminiumlegierung mit 0,3% Silicium wird als zerstäubtes Pulver mit einer mittleren Teilchengröße von 92 μπι gemäß Beispiel 1 zur Herstellung eines AI-A!zO3-Dispersions-Verbundwerkstoffs verwandt. Das erhaltene Material weist einen Aluminiumoxidgehalt von 0,08% und eine Leitfähigkeit von 57,0% IACS auf. Die Zugfestigkeit beträgt 38 kp/mm² und die Bruchdehnung 3%. Nach 1 stündigem Erhitzen bei 230⁰C beträgt die Zugfestigkeit 26 kp/mm² und die Bruchdehnung 3%.

Beispiel 4

Reinaluminiumpulver mit einer mittleren Teilchen größe von 81 μπι, das durch Zerstäuben hergestellt worden ist, wird mit einer Gummipresse bei 3 t/cm² gepreßt. Das Preßmaterial wird dann 1 Stunde an der Luft bei 690⁰C erhitzt und hierauf zu Stäben von 18 mm Durchmesser geformt, die schließlich gemäß Beispiel 1 zu Drähten von 0,65 mm Durchmesser kaltgezogen werden. Din Probe weist einen Aluminiumoxidgehalt von 0,12% und eine Leitfähigkeit von 61,9% IACS auf. Die Zugfesiigkeit beträgt 13,1 kp/inin² und die Bruchdehnung 2%. Nach 1 stündigem Glühen bei 230⁰C beträgt die Zugfestigkeit 1! kp/mm² und die Bruchdehnung 2%.

Beispiel 5

Reinaluminiumpulver mit einer mittleren Teilchengröße von 81 μιη, das durch Zerstäuben hergestellt worden ist, wird mit einer Gummipresse unter einem Druck von 3 l/cm² gepreßt. Das Preßmaterial wird dann in einem mit Argon gefüllten Ofen eingefüllt, 1 Stunde bei 690⁰C erhitzt und dann gemäß Beispiel 1 zu einem Feindraht von 0,65 mm Durchmesser gezogen. Die Probe weist einen Aluminiumoxidgehalt von 0,12% und eine Leitfähigkeit von 62,7% IACS auf. Die Zugfestigkeit beträgt 15,0 kp/mm² und die Bruchdehnung 2,5%. Nach 1 stündigem Glühen bei 230°C beträgt die Zugfestigkeit 12,5 kp/mm² und die Bruchdehnung 2,5%.

Be i s ρ i e 1 6

Durch Zerstäuben hergestelltes Reinaluminiumpulver mit einer mittleren Teilchengröße von 81 μιτι wird mit einer Gummipresse unter einem Druck von 3 t/cm² gepreßt. Das Preßmaterial wird dann in einen mit Wasserstoff gefüllten Ofen eingefüllt und 1 Stunde bei 690⁰C erhitzt. Die erhaltene Probe wird dann zu Stäben von 18 mm Durchmesser geformt und schließlich gemäß Beispiel 1 zu Drähten von 0,65 mm Durchmesser kalt gezogen. Die Probe weist einen Aluminiumoxidgehalt von 0,12% und eine Leitfähigkeit von 62,5% IACS auf. Die Zugfesiigkeit beträgt 19,5 kp/mm² und die Bruchdehnung 3%. Nach 1 stündigem Glühen bei 230⁰C beträgt die Zugfestigkeit 16,5 kp/mm² und die Bruchdehnung 3%.

Beispiel 7

Verschiedene durch Zerstäuben hergestellte Reinaluminiumpulver mit einer mittleren Teilchengröße von 100 μπι (80 g), 90 μπι (60 g) bzw. 60 μιη (60 g) werden in einem Pulvermischer gemischt und dann in einer Gummipresse unter einem Druck von 3 t/cm² gepreßt Das Preßmaterial wird dann in einem Ofen bei 10-^; Torr erhitzt und schließlich zu einen Feindraht von 0,65 mm gezogen. Die Probe weist einen Aluminiumoxidgehalt von 0,06% und eine Leitfähigkeit von 60,0% IACS auf. Die Zugfestigkeit beträgt 22,5 kp/mm² und die Bruchdehnung 3%. Nach 1 stündigem Glühen bei 23O⁰C beträgt die Zugfestigkeit 19,5 kp/mm² und die Bruch-

dehnung 3%.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von elektrisch gut leitfähigen und mechanisch relativ feste: " 'rbundwerkstoffen, die 0,01 bis 0,2% Alur mmoxid dispergiert in Aluminium enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß Aluminiumpulver oder niedrig-legierte Aluminiumlegierungen in Pulverform, die Silicium, Zirkonium, Titan und/oder Mangan unterhalb ihrer Löslichkeitsgrenze im Aluminium enthalten, nämlich höchstens 1,65% Silicium, 0,28% Zirkonium, 1,0% Titan und 1,8% Mangan, mit der üblichen Aluminiumoxidoberfläche und einer mittleren Teilchengröße von 30 bis 100 μηι gepreßt und der erhaltene Preßkörpex 30 bis 9Ü Minuten lang bei vermindertem Druck oder in einer reduzierenden oder inerten Atmosphäre bei Temperaturen von 660 bis 700⁰C erhitzt wird.