JP2003001302A - アルミナ分散強化銅の製造方法 - Google Patents
アルミナ分散強化銅の製造方法Info
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- JP2003001302A JP2003001302A JP2001184788A JP2001184788A JP2003001302A JP 2003001302 A JP2003001302 A JP 2003001302A JP 2001184788 A JP2001184788 A JP 2001184788A JP 2001184788 A JP2001184788 A JP 2001184788A JP 2003001302 A JP2003001302 A JP 2003001302A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】製造工程数が少なく、かつ、製造コストのかか
らないアルミナ分散強化銅の製造方法を得ることを目的
とする。 【解決手段】銅条１の表面にアルミナ粒子４を塗布し、
前記銅条１とは別の銅条５でアルミナ粒子４を挟み込ん
でローラ２３、２４で接合圧延し、その接合圧延した銅
条６を積層してさらに接合圧延し、接合圧延及び積層を
複数回行うことによりアルミナ分散強化銅を製造する。
らないアルミナ分散強化銅の製造方法を得ることを目的
とする。 【解決手段】銅条１の表面にアルミナ粒子４を塗布し、
前記銅条１とは別の銅条５でアルミナ粒子４を挟み込ん
でローラ２３、２４で接合圧延し、その接合圧延した銅
条６を積層してさらに接合圧延し、接合圧延及び積層を
複数回行うことによりアルミナ分散強化銅を製造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミナ分散強化
銅の製造方法に関する。
銅の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】銅の母材中にアルミナ粒子を分散したア
ルミナ分散銅は、高耐熱性、高強度及び高導電率を有す
る材料としてよく知られており、電気溶接用の接点や耐
熱性が要求される電子部品などに使用されている。
ルミナ分散銅は、高耐熱性、高強度及び高導電率を有す
る材料としてよく知られており、電気溶接用の接点や耐
熱性が要求される電子部品などに使用されている。
【０００３】図３（ａ）〜（ｅ）は、従来のアルミナ分
散強化銅の製造方法を示す図である。まず、溶解炉１９
中に所定比の銅粉末及びアルミニウム粉末を投入し、加
熱溶解して銅‐アルミニウム（以下「Ｃｕ‐Ａｌ」とい
う。）合金溶湯９とする（図３（ａ））。この合金溶湯
９をアトマイズ装置１０のノズル２０から水、空気、不
活性ガスなどの噴霧媒体２１中に噴霧してＣｕ‐Ａｌ合
金粉末１１を得る（図３（ｂ））。このＣｕ‐Ａｌ合金
粉末を酸化剤を添加した酸化雰囲気中で熱処理すること
で、アルミニウムが選択的に酸化され、また生じた酸化
銅も銅に還元されて、銅中にアルミナ粒子が分散した銅
‐酸化アルミニウム粉末１２を生成する（図３
（ｃ））。この銅‐酸化アルミニウム粉末１２を銅製の
容器１３中に充填圧粉し（図３（ｄ））、熱間押出機１
４のステム１６で押し出して固化することによりアルミ
ナ分散強化銅１５を得る（図３（ｅ））。
散強化銅の製造方法を示す図である。まず、溶解炉１９
中に所定比の銅粉末及びアルミニウム粉末を投入し、加
熱溶解して銅‐アルミニウム（以下「Ｃｕ‐Ａｌ」とい
う。）合金溶湯９とする（図３（ａ））。この合金溶湯
９をアトマイズ装置１０のノズル２０から水、空気、不
活性ガスなどの噴霧媒体２１中に噴霧してＣｕ‐Ａｌ合
金粉末１１を得る（図３（ｂ））。このＣｕ‐Ａｌ合金
粉末を酸化剤を添加した酸化雰囲気中で熱処理すること
で、アルミニウムが選択的に酸化され、また生じた酸化
銅も銅に還元されて、銅中にアルミナ粒子が分散した銅
‐酸化アルミニウム粉末１２を生成する（図３
（ｃ））。この銅‐酸化アルミニウム粉末１２を銅製の
容器１３中に充填圧粉し（図３（ｄ））、熱間押出機１
４のステム１６で押し出して固化することによりアルミ
ナ分散強化銅１５を得る（図３（ｅ））。
【０００４】しかし、従来のアルミナ分散強化銅の製造
方法によると、アトマイズ装置によってＣｕ‐Ａｌ合金
粉末を製造するために製造効率が悪いという問題があ
る。また、粉末の酸化工程及び押出工程など工程が多
く、製造コストが高くなるという問題がある。
方法によると、アトマイズ装置によってＣｕ‐Ａｌ合金
粉末を製造するために製造効率が悪いという問題があ
る。また、粉末の酸化工程及び押出工程など工程が多
く、製造コストが高くなるという問題がある。
【０００５】また、図４（ａ）〜（ｄ）に示すものは、
特開２０００‐７３１５２号公報により開示された微細
結晶粒からなる超微細組織高強度金属材料の製造方法で
ある。同公報に示されたものは、複数の金属板３０、３
１をスチールワイヤブラシ３３によるブラッシング及び
図示しない脱脂により表面を清浄化する工程（図４
（ａ））と、清浄化した複数の金属板３０、３１を２枚
又は３枚積層し、その先端部をスポット溶接３２又はボ
ルトナット等により接合する工程（図４（ｂ））と、先
端部を接合された積層板を、再結晶温度未満で回復が起
こる温度領域に加熱炉４０により加熱し、再結晶温度未
満で回復が起こる温度域に過熱された積層板を、サイド
ローラーガイド５２、５３を用い、所定の板圧までロー
ル５０、５１により圧延して接合する工程（図４
（ｃ））と、接合圧延された積層板６０を長手方向に所
定の長さにカッター８０で切断して複数の金属板とする
工程（図４（ｄ））とから構成され、これらの工程を複
数サイクル繰り返し行うことにより、金属板の平均結晶
粒径を１μｍ以下に微細化することを特徴とする、繰り
返し重ね接合圧延による超微細組織高強度金属板の製造
方法である。
特開２０００‐７３１５２号公報により開示された微細
結晶粒からなる超微細組織高強度金属材料の製造方法で
ある。同公報に示されたものは、複数の金属板３０、３
１をスチールワイヤブラシ３３によるブラッシング及び
図示しない脱脂により表面を清浄化する工程（図４
（ａ））と、清浄化した複数の金属板３０、３１を２枚
又は３枚積層し、その先端部をスポット溶接３２又はボ
ルトナット等により接合する工程（図４（ｂ））と、先
端部を接合された積層板を、再結晶温度未満で回復が起
こる温度領域に加熱炉４０により加熱し、再結晶温度未
満で回復が起こる温度域に過熱された積層板を、サイド
ローラーガイド５２、５３を用い、所定の板圧までロー
ル５０、５１により圧延して接合する工程（図４
（ｃ））と、接合圧延された積層板６０を長手方向に所
定の長さにカッター８０で切断して複数の金属板とする
工程（図４（ｄ））とから構成され、これらの工程を複
数サイクル繰り返し行うことにより、金属板の平均結晶
粒径を１μｍ以下に微細化することを特徴とする、繰り
返し重ね接合圧延による超微細組織高強度金属板の製造
方法である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の超微細
組織高強度金属板の製造方法によると、加熱炉を必要と
するため、装置が大型化し、また、再結晶温度未満で回
復が起こる温度領域になるように温度制御を行うため、
工程管理が困難となるという問題がある。
組織高強度金属板の製造方法によると、加熱炉を必要と
するため、装置が大型化し、また、再結晶温度未満で回
復が起こる温度領域になるように温度制御を行うため、
工程管理が困難となるという問題がある。
【０００７】従って、本発明は、製造工程数が少なく、
かつ、製造コストのかからないアルミナ分散強化銅の製
造方法を得ることを目的とする。
かつ、製造コストのかからないアルミナ分散強化銅の製
造方法を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、銅条の表面にアルミナ粒子を塗布する第
１のステップと、前記銅条の上に他の銅条を重ねて前記
アルミナ粒子を2枚の銅条で挟み込む第２のステップ
と、前記２枚の銅条を圧延する第３のステップと、圧延
された銅条を重ねて更に圧延する第４のステップを含む
ことを特徴とするアルミナ分散強化銅の製造方法を提供
する。
成するために、銅条の表面にアルミナ粒子を塗布する第
１のステップと、前記銅条の上に他の銅条を重ねて前記
アルミナ粒子を2枚の銅条で挟み込む第２のステップ
と、前記２枚の銅条を圧延する第３のステップと、圧延
された銅条を重ねて更に圧延する第４のステップを含む
ことを特徴とするアルミナ分散強化銅の製造方法を提供
する。
【０００９】前記第４のステップは、前記第３のステッ
プで形成された銅条を切断して積層するステップを含む
ことを特徴とするアルミナ分散強化銅の製造方法を提供
する。
プで形成された銅条を切断して積層するステップを含む
ことを特徴とするアルミナ分散強化銅の製造方法を提供
する。
【００１０】また、前記第４のステップは、所定の圧延
回数を繰り返すステップを含むことを特徴とするアルミ
ナ分散強化銅の製造方法を提供する。
回数を繰り返すステップを含むことを特徴とするアルミ
ナ分散強化銅の製造方法を提供する。
【００１１】さらに、前記第１のステップは、前記アル
ミナ粒子を塗布する前に前記銅条に脱脂及びブラッシン
グを施すステップを含むことを特徴とするアルミナ分散
強化銅の製造方法を提供する。
ミナ粒子を塗布する前に前記銅条に脱脂及びブラッシン
グを施すステップを含むことを特徴とするアルミナ分散
強化銅の製造方法を提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
【００１３】図１（ａ）〜（ｈ）は、本発明のアルミナ
分散強化銅の製造方法を示す図である。まず、０．２ｍ
ｍ厚の無酸素銅板1の表面をアセトン２で脱脂する（図
１（ａ））。その後、無酸素銅板１の表面をステンレス
鋼製のワイヤブラシ３で研磨し表面酸化膜を除去する
（図１（ｂ））。無酸素銅板１の表面に１ｗｔ％となる
ように粒径０．０５μｍのアルミナ粉末４を塗布する。
上記の脱脂及び研磨を施した他の銅板５で塗布したアル
ミナ粉末４を覆うように積層する（図１（ｃ））。この
積層した銅板１、５を圧延ロール２３、２４間を通過さ
せることで０．２ｍｍの接合銅板６を形成する（図１
（ｄ））。
分散強化銅の製造方法を示す図である。まず、０．２ｍ
ｍ厚の無酸素銅板1の表面をアセトン２で脱脂する（図
１（ａ））。その後、無酸素銅板１の表面をステンレス
鋼製のワイヤブラシ３で研磨し表面酸化膜を除去する
（図１（ｂ））。無酸素銅板１の表面に１ｗｔ％となる
ように粒径０．０５μｍのアルミナ粉末４を塗布する。
上記の脱脂及び研磨を施した他の銅板５で塗布したアル
ミナ粉末４を覆うように積層する（図１（ｃ））。この
積層した銅板１、５を圧延ロール２３、２４間を通過さ
せることで０．２ｍｍの接合銅板６を形成する（図１
（ｄ））。
【００１４】得られた０．２ｍｍの接合銅板６をカッタ
ー２５により所定長さで切断して２本の接合銅板７、８
とする（図１（ｅ））。それぞれの銅板７、８をアセト
ン２による脱脂（図１（ｆ））及びステンレス鋼製のワ
イヤブラシ３による表面酸化膜を除去するための研磨を
行う（図１（ｇ））。その後それら銅板７、８を積層す
る（図１（ｈ））。この積層した銅板７、８を圧延ロー
ル２３、２４間を通過させることで０．２ｍｍの接合銅
板を形成する。
ー２５により所定長さで切断して２本の接合銅板７、８
とする（図１（ｅ））。それぞれの銅板７、８をアセト
ン２による脱脂（図１（ｆ））及びステンレス鋼製のワ
イヤブラシ３による表面酸化膜を除去するための研磨を
行う（図１（ｇ））。その後それら銅板７、８を積層す
る（図１（ｈ））。この積層した銅板７、８を圧延ロー
ル２３、２４間を通過させることで０．２ｍｍの接合銅
板を形成する。
【００１５】この得られた接合銅板を切断、積層及び接
合圧延を１０回繰り返して０．２ｍｍの厚さの重ね合わ
せ接合銅板を得た。
合圧延を１０回繰り返して０．２ｍｍの厚さの重ね合わ
せ接合銅板を得た。
【００１６】ここで、積層、接合圧延を繰り返すこと
で、もとの銅板の厚さは、１／２n（ｎは、圧延回数）
となる。例えば、０．１ｍｍ厚の銅板を１０回繰り返し
て接合圧延した場合、１層の銅層の厚さは、約０．１μ
ｍとなる。これは、アルミナ粒子を均一に分散するのに
十分な厚さである。
で、もとの銅板の厚さは、１／２n（ｎは、圧延回数）
となる。例えば、０．１ｍｍ厚の銅板を１０回繰り返し
て接合圧延した場合、１層の銅層の厚さは、約０．１μ
ｍとなる。これは、アルミナ粒子を均一に分散するのに
十分な厚さである。
【００１７】図２は、本発明のアルミナ分散強化銅の製
造方法により得られた接合銅板の耐熱性の結果を示す図
である。図中Ａは、本発明により得られた接合銅板の耐
熱性を、Ｂは、常温でほぼ同じ固さの無酸素銅板の耐熱
性をそれぞれ示す。無酸素銅板では、２００℃程度で軟
化が始まるのに対し、本発明により得られた接合銅板で
は、温度が上昇しても緩やかに軟化することが判る。無
酸素銅板が３００℃以上の加熱でＨｖ＝６０に軟化する
のに対して、本発明により得られた接合銅板では、７０
０℃でもＨｖ＝８７の硬度を示した。
造方法により得られた接合銅板の耐熱性の結果を示す図
である。図中Ａは、本発明により得られた接合銅板の耐
熱性を、Ｂは、常温でほぼ同じ固さの無酸素銅板の耐熱
性をそれぞれ示す。無酸素銅板では、２００℃程度で軟
化が始まるのに対し、本発明により得られた接合銅板で
は、温度が上昇しても緩やかに軟化することが判る。無
酸素銅板が３００℃以上の加熱でＨｖ＝６０に軟化する
のに対して、本発明により得られた接合銅板では、７０
０℃でもＨｖ＝８７の硬度を示した。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
安価な銅板とアルミナ粉末を使用して接合圧延を繰り返
したため、原料コストを著しく下げることができた。ま
た、接合圧延により板状製品として得られるため、製造
工程が少なくてすむ、という効果を奏する。
安価な銅板とアルミナ粉末を使用して接合圧延を繰り返
したため、原料コストを著しく下げることができた。ま
た、接合圧延により板状製品として得られるため、製造
工程が少なくてすむ、という効果を奏する。
【図１】 本発明のアルミナ分散強化銅の製造工程を示
す図である。
す図である。
【図２】 本発明のアルミナ分散強化銅の製造方法によ
り得られた接合銅板及び無酸素銅板の耐熱性の比較図で
ある。
り得られた接合銅板及び無酸素銅板の耐熱性の比較図で
ある。
【図３】 従来のアルミナ分散強化銅の製造工程を示す
図である。
図である。
【図４】 従来の超微細組織高強度金属板の製造方法を
示す図である。
示す図である。
１ 無酸素銅板
２ アセトン
３ ワイヤーブラシ
４ アルミナ粉末
５ 無酸素銅板
６ 接合銅板
７ 接合銅板
８ 接合銅板
９ Ｃｕ−Ａｌ合金溶湯
１０ アトマイズ装置
１１ Ｃｕ−Ａｌ合金粉末
１２ 銅‐酸化アルミニウム粉末
１３ 銅容器
１４ 熱間押出機
１５ アルミナ分散銅
２０ ノズル
２３ 圧延ロール
２４ 圧延ロール
３０ 金属板
３１ 金属板
３２ スポット溶接
４０ 加熱炉
５０ ロール
５１ ロール
５２ サイドローラーガイド
５３ サイドローラーガイド
６０ 積層板
８０ カッター
Claims (4)
- 【請求項１】 銅条の表面にアルミナ粒子を塗布する第
１のステップと、 前記銅条の上に他の銅条を重ねて前記アルミナ粒子を2
枚の銅条で挟み込む第２のステップと、 前記２枚の銅条を圧延する第３のステップと、 圧延された銅条を重ねて更に圧延する第４のステップを
含むことを特徴とするアルミナ分散強化銅の製造方法。 - 【請求項２】 前記第４のステップは、前記第３のステ
ップで形成された銅条を切断して積層するステップを含
むことを特徴とする請求項１記載のアルミナ分散強化銅
の製造方法。 - 【請求項３】 前記第４のステップは、所定の圧延回数
を繰り返すステップを含むことを特徴とする請求項１記
載のアルミナ分散強化銅の製造方法。 - 【請求項４】 前記第１のステップは、前記アルミナ粒
子を塗布する前に前記銅条に脱脂及びブラッシングを施
すステップを含むことを特徴とする請求項１記載のアル
ミナ分散強化銅の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001184788A JP2003001302A (ja) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | アルミナ分散強化銅の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001184788A JP2003001302A (ja) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | アルミナ分散強化銅の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003001302A true JP2003001302A (ja) | 2003-01-07 |
Family
ID=19024493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001184788A Pending JP2003001302A (ja) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | アルミナ分散強化銅の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003001302A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101227014B1 (ko) * | 2011-01-12 | 2013-01-28 | 한국기계연구원 | 고강도 고전기전도도 나노결정립 다층 동합금 판재 및 이의 제조방법 |
| US20170145555A1 (en) * | 2012-11-15 | 2017-05-25 | Afl Telecommunications Llc | Methods for applying aluminum coating layer to a core of copper wire |
| CN109174965A (zh) * | 2018-08-17 | 2019-01-11 | 中南大学 | 一种制备极薄高性能多层铜/铜铝金属间化合物/铝复合箔材的方法 |
| CN109396188A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-03-01 | 江苏大学 | 仿珍珠层结构基体的颗粒增强金属基复合材料及制备方法 |
| KR102041103B1 (ko) * | 2018-11-28 | 2019-11-27 | 한국생산기술연구원 | 저융점 금속에 고융점 금속의 분산성을 향상시키는 합금제조 방법 |
-
2001
- 2001-06-19 JP JP2001184788A patent/JP2003001302A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101227014B1 (ko) * | 2011-01-12 | 2013-01-28 | 한국기계연구원 | 고강도 고전기전도도 나노결정립 다층 동합금 판재 및 이의 제조방법 |
| US20170145555A1 (en) * | 2012-11-15 | 2017-05-25 | Afl Telecommunications Llc | Methods for applying aluminum coating layer to a core of copper wire |
| US10077493B2 (en) * | 2012-11-15 | 2018-09-18 | Afl Telecommunications Llc | Methods for applying aluminum coating layer to a core of copper wire |
| CN109174965A (zh) * | 2018-08-17 | 2019-01-11 | 中南大学 | 一种制备极薄高性能多层铜/铜铝金属间化合物/铝复合箔材的方法 |
| CN109174965B (zh) * | 2018-08-17 | 2019-11-01 | 中南大学 | 一种制备极薄高性能多层铜/铜铝金属间化合物/铝复合箔材的方法 |
| CN109396188A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-03-01 | 江苏大学 | 仿珍珠层结构基体的颗粒增强金属基复合材料及制备方法 |
| CN109396188B (zh) * | 2018-09-05 | 2020-03-31 | 江苏大学 | 仿珍珠层结构基体的颗粒增强金属基复合材料及制备方法 |
| KR102041103B1 (ko) * | 2018-11-28 | 2019-11-27 | 한국생산기술연구원 | 저융점 금속에 고융점 금속의 분산성을 향상시키는 합금제조 방법 |
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