JPH0196343A - 電気材料用粒子分散強化銅の製造方法 - Google Patents
電気材料用粒子分散強化銅の製造方法Info
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- JPH0196343A JPH0196343A JP25434387A JP25434387A JPH0196343A JP H0196343 A JPH0196343 A JP H0196343A JP 25434387 A JP25434387 A JP 25434387A JP 25434387 A JP25434387 A JP 25434387A JP H0196343 A JPH0196343 A JP H0196343A
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- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野１
本発明は、主として電気材料として用いる硼化物系粒子
分散強化銅及びその粒子分散強化銅を製造する方法に関
するものである。
分散強化銅及びその粒子分散強化銅を製造する方法に関
するものである。
［従来の技術］
高温強度が必要な個所において使用する電気材料として
、従来、八Ω２０３などの酸化物系の微粒子を胴中に混
入した粒子分散強化銅が用いられている。
、従来、八Ω２０３などの酸化物系の微粒子を胴中に混
入した粒子分散強化銅が用いられている。
しかしながら、この酸化物系の粒子分散強化銅は、導電
率の悪い八９２０３などを用いるため、強化用粒子の添
加によって高温強度を有効に高めることができても、そ
の添加量を増すと導電率が著しく低下し、特にＡｇ２Ｏ
３系ではその強化材自体の抵抗率が非常に大きいため、
その微量でも導電率を大きく低下させるという問題があ
る。
率の悪い八９２０３などを用いるため、強化用粒子の添
加によって高温強度を有効に高めることができても、そ
の添加量を増すと導電率が著しく低下し、特にＡｇ２Ｏ
３系ではその強化材自体の抵抗率が非常に大きいため、
その微量でも導電率を大きく低下させるという問題があ
る。
そこで、本発明者らは、導電率の良い炭化物系微粒子に
着目し、炭化物系の粒子分散強化銅を製作して、その特
性が酸化物系の粒子分散強化銅に比してすぐれているこ
とを確かめ、その技術的内容を先に特願昭６２−７９４
２７号によって提案している。
着目し、炭化物系の粒子分散強化銅を製作して、その特
性が酸化物系の粒子分散強化銅に比してすぐれているこ
とを確かめ、その技術的内容を先に特願昭６２−７９４
２７号によって提案している。
しかしながら、−船釣には、さらに特性がすぐれている
粒子分散強化銅が要求されていることは勿論である。
粒子分散強化銅が要求されていることは勿論である。
また、上記粒子分散強化銅を製造する方法としては、従
来、粉末冶金法が用いられているが、複雑な製造プロセ
スと大規模な設備が不可欠であるという問題があり、一
方、合金の固液共存状態において強化材を添加しながら
回転攪拌するコンポキャスト法を用いると１回転攪拌中
に強化材を添加するために、合金結晶粒と強化材の微粒
子との界面の整合性が悪いので、電気及び機械的特性が
向上しない。
来、粉末冶金法が用いられているが、複雑な製造プロセ
スと大規模な設備が不可欠であるという問題があり、一
方、合金の固液共存状態において強化材を添加しながら
回転攪拌するコンポキャスト法を用いると１回転攪拌中
に強化材を添加するために、合金結晶粒と強化材の微粒
子との界面の整合性が悪いので、電気及び機械的特性が
向上しない。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明者らは、上記炭化物系の粒子分散強化銅よりもす
ぐれた特性を有する材料及びその製造方法を開発すべく
、導電率の良い硼化物系微粒子に着目して鋭意研究を進
めた結果、それが実現可能であることを確かめることが
できた。
ぐれた特性を有する材料及びその製造方法を開発すべく
、導電率の良い硼化物系微粒子に着目して鋭意研究を進
めた結果、それが実現可能であることを確かめることが
できた。
本発明は、かかる知見に基づくものであり、上記硼化物
系微粒子を用いて、粉末冶金材に匹敵する電気的及び機
械的特性をもつ粒子分散強化銅を得ること、及びその粒
子分散強化銅を鋳造法で製造可能にすることを、解決す
べき技術的課題とするものである。
系微粒子を用いて、粉末冶金材に匹敵する電気的及び機
械的特性をもつ粒子分散強化銅を得ること、及びその粒
子分散強化銅を鋳造法で製造可能にすることを、解決す
べき技術的課題とするものである。
［問題点を解決するための手段］
上記目的を達成するための本発明の電気材料用粒子分散
強化銅は、銅結晶間に導電率の高い硼化物系微粒子を均
一に分散させたことを特徴とし、また、本発明の粒子分
散強化銅の製造方法は、銅と導電率の高い硼化物系微粒
子を加熱溶解し、これを冷却しながら撹拌棒による機械
的な回転攪拌を加え、銅の凝固初期段階まで回転攪拌を
続行することによって、銅結晶間に硼化物系微粒子を均
一に分散させ、回転攪拌停止後に銅結晶を成長させるこ
とを特徴とするものである。
強化銅は、銅結晶間に導電率の高い硼化物系微粒子を均
一に分散させたことを特徴とし、また、本発明の粒子分
散強化銅の製造方法は、銅と導電率の高い硼化物系微粒
子を加熱溶解し、これを冷却しながら撹拌棒による機械
的な回転攪拌を加え、銅の凝固初期段階まで回転攪拌を
続行することによって、銅結晶間に硼化物系微粒子を均
一に分散させ、回転攪拌停止後に銅結晶を成長させるこ
とを特徴とするものである。
本発明についてざらに詳廁に説明すると、本発明の粒子
分散強化銅は、−船釣には、ａ４結晶間に２０ｗｔ％を
超えない程度の導電率の高い硼化物系微粒子を均一に分
散させることにより構成される。
分散強化銅は、−船釣には、ａ４結晶間に２０ｗｔ％を
超えない程度の導電率の高い硼化物系微粒子を均一に分
散させることにより構成される。
導電率の高い硼化物系の強化材としては、 ＡｇＢ２゜
ＡＱＢ＋ｏ、ＡｆｌＢ＋２．ＡｓＢ、ＡｕＢ２．ＯｓＢ
６．Ｂｅ２Ｂ、Ｂｅ５Ｂ、 ＢｅＢ２゜ＢｅＢａ、Ｃａ
Ｂｂ、ＣｅＢ６．Ｃｏ２Ｂ、θ−ＣｒＢ２．Ｃｒ２Ｂ、
ＣｒａＢ、Ｃｒ５Ｂ３＋ＣｒＢ 、Ｃｒ ３Ｂａ 、Ｄ
ｙＢ ６．ＥｒＢ ６．Ｆｅ２Ｂ、ＦｅＢ 、ＧｄＢ６
、ＨｆＢ２．ＬａＢａ 。
ＡＱＢ＋ｏ、ＡｆｌＢ＋２．ＡｓＢ、ＡｕＢ２．ＯｓＢ
６．Ｂｅ２Ｂ、Ｂｅ５Ｂ、 ＢｅＢ２゜ＢｅＢａ、Ｃａ
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ＣｒａＢ、Ｃｒ５Ｂ３＋ＣｒＢ 、Ｃｒ ３Ｂａ 、Ｄ
ｙＢ ６．ＥｒＢ ６．Ｆｅ２Ｂ、ＦｅＢ 、ＧｄＢ６
、ＨｆＢ２．ＬａＢａ 。
ＬａＢ６．ＬｕＢｚ、ＬｕＢ６．ＭｇＢ２＋ＭｎＢｚ、
Ｍｎ２Ｂ、ＭｏＢ２．Ｍｏ２Ｂ。
Ｍｎ２Ｂ、ＭｏＢ２．Ｍｏ２Ｂ。
Ｍｏ２Ｂ５．ＮｂＢ２．Ｎｂ３Ｂ２．ＮｂＢ、ＮｄＢ６
．Ｎｉ２Ｂ、Ｎｉ３Ｂ、ＮｉＢ。
．Ｎｉ２Ｂ、Ｎｉ３Ｂ、ＮｉＢ。
ＯｓＢ ２ 、Ｏ５２Ｂ Ｓ、ＰＢ 、ＰｒＢ ６．Ｐ
ｔＢ、ＰｕＢ 、 ＰｕＢ２ 、ＲｕＢ ２ 、Ｒｕ
２８５゜５ｃＥ２＋５ｉＢｂ＋５ｔｓＢｂ、５ｒＢｂ＋
丁ａＢ２．ＴａＢ、Ｔａ５Ｂ２．Ｔａ３Ｈｎ。
ｔＢ、ＰｕＢ 、 ＰｕＢ２ 、ＲｕＢ ２ 、Ｒｕ
２８５゜５ｃＥ２＋５ｉＢｂ＋５ｔｓＢｂ、５ｒＢｂ＋
丁ａＢ２．ＴａＢ、Ｔａ５Ｂ２．Ｔａ３Ｈｎ。
β −Ｔａ２Ｂ、ＴｂＢ６．ＴｈＢｎ、ＴｂＢ６．Ｔｉ
Ｂ２．Ｔｉ２Ｂ５．丁ｍＢ６．υＢ２゜ＵＢＩ２．ＶＢ
２．Ｗ３Ｂ２．Ｗ３Ｂ４． ａ−ＷＢ、ＷＢ２．ＷＢａ
、Ｗ２Ｂ、Ｗ２Ｂ５゜ＹＢ２．ＹＢａ、ＹＦ３ｂ、Ｙｂ
Ｂｂ、ＺｒＢ、ＺｒＢｚ、ＺｒＢ＋ｚ等を挙げることが
できる。これらは、−船釣に１１０−５ｏｈ・ｃｍオー
ダーの金属に近い比抵抗を有し、それを銅に添加混合し
ても導ｕｎを大きく低下させることはない。
Ｂ２．Ｔｉ２Ｂ５．丁ｍＢ６．υＢ２゜ＵＢＩ２．ＶＢ
２．Ｗ３Ｂ２．Ｗ３Ｂ４． ａ−ＷＢ、ＷＢ２．ＷＢａ
、Ｗ２Ｂ、Ｗ２Ｂ５゜ＹＢ２．ＹＢａ、ＹＦ３ｂ、Ｙｂ
Ｂｂ、ＺｒＢ、ＺｒＢｚ、ＺｒＢ＋ｚ等を挙げることが
できる。これらは、−船釣に１１０−５ｏｈ・ｃｍオー
ダーの金属に近い比抵抗を有し、それを銅に添加混合し
ても導ｕｎを大きく低下させることはない。
また、−船釣に上記導電率の低下は７０％Ｉ ＡＣ３程
度まで容認することができ、従って、硼化物系微粒子の
添加量は、前述したように、２０ ｗｔ％を超えない程
度が望ましいが、導電率の低下が７０％ｌＡＣ３を超え
ない範囲で適宜増減することができる。
度まで容認することができ、従って、硼化物系微粒子の
添加量は、前述したように、２０ ｗｔ％を超えない程
度が望ましいが、導電率の低下が７０％ｌＡＣ３を超え
ない範囲で適宜増減することができる。
上記硼化物系微粒子により強化した粒子分散強化銅を得
るには、まず、純銅と導電率の高い硼化物系微粒子をル
ツボ中に入れて、電気炉等によって加熱溶解させる。加
熱溶解した複合材料は、例えばルツボごと炉外に取り出
すなどの手段で徐冷しながら、溶湯中心部に挿押棒を挿
入した後、直ちにそれを回転させ、撹拌棒による機械的
な回転攪拌を加える。
るには、まず、純銅と導電率の高い硼化物系微粒子をル
ツボ中に入れて、電気炉等によって加熱溶解させる。加
熱溶解した複合材料は、例えばルツボごと炉外に取り出
すなどの手段で徐冷しながら、溶湯中心部に挿押棒を挿
入した後、直ちにそれを回転させ、撹拌棒による機械的
な回転攪拌を加える。
このような回転攪拌を銅の凝固初期段階まで続行するこ
とによって、銅結晶間に硼化物系微粒子が均一に分散す
るので、銅の凝固開始直前に撹拌棒を取り出し、この状
態で、自然凝固させることにより銅結晶を成長させる。
とによって、銅結晶間に硼化物系微粒子が均一に分散す
るので、銅の凝固開始直前に撹拌棒を取り出し、この状
態で、自然凝固させることにより銅結晶を成長させる。
その結果、純銅に匹敵する電気特性、純銅に比べて著し
く高い機械特性を備え、かつ温度に依存しない電気的及
び機械的特性を兼ね備えた電気材料を創製することがで
きる。
く高い機械特性を備え、かつ温度に依存しない電気的及
び機械的特性を兼ね備えた電気材料を創製することがで
きる。
［発明の効果］
上述した本発明によれば、従来から粉末冶金法でつくら
れていたＡＱ２０３などの酸化物系微粒子による粒子分
散強化銅よりも１次のような点で電気的及び機械的特性
がすぐれ、あるいは製造が容易化された材料を得ること
ができる。
れていたＡＱ２０３などの酸化物系微粒子による粒子分
散強化銅よりも１次のような点で電気的及び機械的特性
がすぐれ、あるいは製造が容易化された材料を得ること
ができる。
■ 従来、粉末冶金法でつくられていた［２０３などの
酸化物系の強化材の場合は、その強化材の添加による導
電率の低下が著しいため、１ｗｔ％以下の微量しか添加
できず、電気的及び機械的特性が共にすぐれた粒子分散
強化銅を得ることが困難であったが、本発明において用
いる強化材は、すぐれた導電率を有するため、２０ｗ七
％程度まで混合して、電気的特性を格別損なうことなく
、機械的特性を改善することができる。
酸化物系の強化材の場合は、その強化材の添加による導
電率の低下が著しいため、１ｗｔ％以下の微量しか添加
できず、電気的及び機械的特性が共にすぐれた粒子分散
強化銅を得ることが困難であったが、本発明において用
いる強化材は、すぐれた導電率を有するため、２０ｗ七
％程度まで混合して、電気的特性を格別損なうことなく
、機械的特性を改善することができる。
■ 本発明による硼化物系粒子分散強化銅によれば、本
発明者が先に提案した炭化物系の粒子分散強化銅と同等
以上の特性を有する材料を得ることができる。
発明者が先に提案した炭化物系の粒子分散強化銅と同等
以上の特性を有する材料を得ることができる。
■ 粉末冶金法を用いる場合には、複雑な製造プロセス
と大規模な設備が不可欠であるが、本発明においては、
鋳造法を用いているので、上記粉末冶金法に比べて極め
て低コストで粒子分散強化銅を製造することができる。
と大規模な設備が不可欠であるが、本発明においては、
鋳造法を用いているので、上記粉末冶金法に比べて極め
て低コストで粒子分散強化銅を製造することができる。
［実施例］
供試材としての純銅と硼化タンタルの微粒子をルツボに
入れ、電気炉内で加熱溶解後、ルツボごと炉外に取り出
し、溶湯中心部に挿押棒を挿入して回転攪拌した。この
回転攪拌は、凝固初期段階まで続行させて、銅結晶粒間
に硼化タンタル微粒子を均一に分散させ、回転攪拌停止
後に撹拌棒を引き抜いた状態で自然凝固させて、銅結晶
を成長させた。
入れ、電気炉内で加熱溶解後、ルツボごと炉外に取り出
し、溶湯中心部に挿押棒を挿入して回転攪拌した。この
回転攪拌は、凝固初期段階まで続行させて、銅結晶粒間
に硼化タンタル微粒子を均一に分散させ、回転攪拌停止
後に撹拌棒を引き抜いた状態で自然凝固させて、銅結晶
を成長させた。
硼化タンタルの添加量を変えて実験した結果、第１図に
示すように、硼化タンタルの増加と共に、機械的な性質
が著しく改善され、これに対して、電気的特性（導電率
）は純銅とほぼ同じで、その低下が非常に僅かであるこ
とが確かめられた。
示すように、硼化タンタルの増加と共に、機械的な性質
が著しく改善され、これに対して、電気的特性（導電率
）は純銅とほぼ同じで、その低下が非常に僅かであるこ
とが確かめられた。
この実験結果によれば、硼化タンタルは、ごく微量から
２０ ｗｔ％程度まで添加しても、電気的特性を大きく
損なうことなく機械的特性が改善され、従来のＡｇ２Ｏ
３などの酸化物系粒子の場合には１ｗｔ％未満しか添加
できないのに対して、強化材の添加による機械的特性の
改善を有効に行い得ることがわかる。 ゛
２０ ｗｔ％程度まで添加しても、電気的特性を大きく
損なうことなく機械的特性が改善され、従来のＡｇ２Ｏ
３などの酸化物系粒子の場合には１ｗｔ％未満しか添加
できないのに対して、強化材の添加による機械的特性の
改善を有効に行い得ることがわかる。 ゛
第１図は本発明の粒子分散強化銅の電気的及び機械的特
性についての実験結果を示すグラフである。
性についての実験結果を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、銅結晶間に導電率の高い硼化物系微粒子を均一に分
散させたことを特徴とする電気材料用粒子分散強化銅。 ２、銅と導電率の高い硼化物系微粒子を加熱溶解し、こ
れを冷却しながら攪拌棒による機械的な回転攪拌を加え
、銅の凝固初期段階まで回転攪拌を続行することによっ
て、銅結晶間に硼化物系微粒子を均一に分散させ、回転
攪拌停止後に銅結晶を成長させることを特徴とする電気
材料用粒子分散強化銅の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25434387A JPH0196343A (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 電気材料用粒子分散強化銅の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25434387A JPH0196343A (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 電気材料用粒子分散強化銅の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0196343A true JPH0196343A (ja) | 1989-04-14 |
| JPH0341535B2 JPH0341535B2 (ja) | 1991-06-24 |
Family
ID=17263680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25434387A Granted JPH0196343A (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 電気材料用粒子分散強化銅の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0196343A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5432103A (en) * | 1977-08-16 | 1979-03-09 | Nissan Motor Co Ltd | Preparing apparatus for composite molten metal containing solid particles in dispersed state |
| JPS6256545A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-12 | Asahi Glass Co Ltd | ＺｒＢ↓２−Ｃｕ系焼結体 |
| JPS62192548A (ja) * | 1986-02-19 | 1987-08-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 分散強化型耐熱銅合金材料 |
-
1987
- 1987-10-08 JP JP25434387A patent/JPH0196343A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5432103A (en) * | 1977-08-16 | 1979-03-09 | Nissan Motor Co Ltd | Preparing apparatus for composite molten metal containing solid particles in dispersed state |
| JPS6256545A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-12 | Asahi Glass Co Ltd | ＺｒＢ↓２−Ｃｕ系焼結体 |
| JPS62192548A (ja) * | 1986-02-19 | 1987-08-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 分散強化型耐熱銅合金材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0341535B2 (ja) | 1991-06-24 |
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