JPS6123733A - 分散強化型銅合金の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 分散強化型銅合金は、基地金属である銅の楯つ高導電性
と、分散強化型合金の特長である耐熱性を兼ね備えてお
り、耐熱導電材料として極めて優れた特性を有している
。本発明は、この分散強化型銅合金の製造方法に関する
ものである。

〔従来の技術〕

従来の分散強化型銅合金の製造方法としては、内部酸化
による方法、銅粉末と分散粒子とを機械的に混合した後
焼成する方法、および共沈法によって得られた金属と分
散粒子の混合物を焼成する方法などがある。これらの方
法は、分散粒子の均一分散性が十分でなく、あるいは製
造工程が複雑になるなどの欠点があり、分散強化型銅合
金の品質を安定化させることはむつかしい； 最近になって、これらの欠点を改良した新しい分散強化
型銅合金の製造方法が特公昭５８−３６６６０号公報に
よって開示された。この発明は、炭化物。

窒化物、炭窒化物、酸化物の中から選ばれる何れか少な
くとも一種を形成することができる金属を含む錯化合物
、アルコキシドの何れか少なくとも一種と金属粉末ある
いは合金粉末とを混合した混合物に成型焼成する処理、
溶融凝固させる処理のうちから選ばれる何れか一種の処
理を施し、次いで必要により冷間あるいは熱間加工し、
前記錯化合物あるいはアルコキシド中に含まれる金属の
炭化物、窒化物、炭窒化物、酸化物の中から選ばれる何
れか少なくとも一種を基地金属或いは合金中に分散させ
て基地を強化することを特徴とする延性に優れた高強度
耐熱性分散強化型金属材料の製造方法に関するものであ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者らは、上記方法を応用して分散強化型鋼合金を
製造すべく種々の研究・検討を重ねた結果、本合金の特
性は使用する銅粉末の粒径および比表面積に大きく影響
を受けることを確認した。即ち、使用する銅粉末が微細
で比表面積が大きくなる程本合金の特性が向上すること
を６１認した。

〔問題点を解決する手段〕　〔作用〕 本発明に係る分散強化型銅合金の製造方法は、電解法で
製造された微細で比表面積の大きい銅粉末に酸化物、炭
化物、窒化物、炭窒化物を形成することができる金属を
含む有機金属化合物を被覆し、これを熱処理することに
より前記有機金属化合物中の金属の酸化物、炭化物、窒
化物、炭窒化物の一種以十を分散粒子として前記銅粉末
の表面に均−微細に生成せしめ、これを成形することを
特徴とするものである。

本発明に使用する銅粉末は、微細で比表面積の大きい銅
粉末であるが、これを安定的に、かつ、効率よく製造す
る方法としては、電解法が最も適している。電解法で製
造した銅粉末は、例えば平均粒径３μ（フィッシャーサ
ブシーブサイザーによる測定値。

以下間し）、比表面積４０００ｃｔｄ／　ｇ　（Ｂ　Ｅ
Ｔ法による）程度の銅粉末の場合、銅粉末の厚みは］　
ｐ以下であり、電解法は微細な粉末の製造が可能である
。

前記銅粉末を用いて本発明の方法で処理することにより
、銅粉末の表面に０．１μ以下の分散粒子を均一に形成
させることができる。これを焼成して得られた銅合金中
には、基地金属である銅の中に約０゜１μ以下の大きさ
の分散粒子が１μ以下の間隔で均一に分散しており、分
散粒子の粒子径１分散状態ともに分散強化に寄与するに
十分である。電解法以外の方法で製造した銅粉末は、電
解法による粉末に比べて粒径は大きくかつｆ、Ｒ形に近
い形状であって比表面積が小さく、分１１シ強化型銅合
金用基地素材粉末としては実用性に乏しい。

ところで、本発明に適用する電解銅粉末としては、平均
粒径５μ以下、比表面積３５００　ｃｎｌ　／　ｇ以上
のものが好ましい。平均粒径が上記の値より大きい場合
あるいは比表面積が上記の値より小さい場合は、焼成後
、基地金属である胴中の分散粒子の間隔が大きく、また
分散粒子が凝集し、合金の特性が著しく劣化するからで
ある。

銅粉末に被覆する有機金属化合物は、金属の錯化合物例
えばアセチルアセトナトキレート、トリメチレンジアミ
ンキレーロブロピレジアミンキレ〜ト等のキレート化合
物、メトキシド、エトキシド、プロポキシド、ブトキシ
ド等のアルコキシド、オクチル酸金属塩、カプリル酸塩
、有機金属脂肪酸、およびカルボン酸金属塩等である。

なお、この有機金属化合物に含まれる金属はチタニウム
、ジルコニラＪ１、アルミニウム、カドミウム、シリコ
ン、バナジウＪいクンタル、クロム、モリブデン、タン
グステン、マンガン、希土類元素等の少なくとも一種を
選択して適用すればよい。

本発明では銅粉末に前記有機金属化合物を被覆する。こ
の場合、有機金属化合物が常温で液状であればそのまま
適用できる。一方、固形状であれば加熱溶融あるいは溶
媒に溶解して、均一な被覆を行なった後、乾燥さセて溶
媒を除去する方法で適用する。

有機金属化合物の添加量はその化合物中に含まれる金属
の量、目的とする合金組成により定まるが、有機金属化
合物として銅粉末の５０ｗｔ％以上添加することは好ま
しくない。５Ｑｗｔ％以上添加した場合、熱処理によっ
て生成する分散粒子が粗大化し、かつ基地素材である銅
−Ｌｙ′）ｍ械的特性および物理的特性が希薄になり、
導電性が著しく低下し、あるいは延性が著しく低下する
からである。

銅粉末に有機金属化合物を被覆した後、熱処理によって
有機金属化合物中に含まれる金属の酸化物、炭化物、窒
化物、炭窒化物の分散粒子を生成させるが、これらの内
のいずれの分散粒子が生成するかは有機金属化合物の種
類、および熱処理の雰囲気によって定まる。熱処理温度
は前記有機金属が分解を始める３００’ｃ以上が必要で
あり、銅の融点近傍までの温度が適用できる。通常、熱
処理温度は５００〜７００℃を適用する。

上記の方法で得られた粉末を成形することにより、分散
強化型銅合金を得ることができる。成形方法は目的によ
って既存の方法が選択採用される。例えば型製品には、
ＨＩＰ法、長尺製品には熱間押出し法など採用される。

〔効果〕

本発明に係る分散強化型銅合金の製造方法は、基地素材
粉末として電解法で製造された微細で比表面積の大きい
電解銅粉末を使用しているので、高導電性と耐熱性を兼
ね備えた分散強化型銅合金を得ることが出来る。従って
、この分散強化型銅合金からなる耐熱導電材料は、極め
て優れた特性を有するものである。

〔実施例〕

平均粒径３μｍの電解銅粉に石油エーテルに溶解したＡ
Ｉ−プロポキシド３ｗｔ％を混合した後、乾燥し、ＡＩ
−プロポキシドを電解銅粉の表面に被覆し、Ｈ２気流中
で６００℃３０分の熱処理を行ない、電解銅粉末の表面
にＡｈａ３を生成させた。該粉末を外径１４０φ、内径
１３０φの銅ケースの中に圧入し、９００°Ｃに加熱し
７て、圧力６５００ｋｇ／ｃｄで外径２０φの棒状に押
出した後、１６φに冷間抽伸し、８００°Ｃ以下の温度
で熱処理し第１図の結果を得た。第１図は、成形材の導
電率と硬さの測定例を示すものである。８００℃に加熱
した後も、硬さ１２０Ｈｖ、導電率９４％ＩＡＣＳ程度
の特性を有する耐熱性が確認された。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１における成形材の導電率と硬さとの
測定例を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電解法で製造された微細で比表面積の大きい銅粉
   末に酸化物、炭化物、窒化物、炭窒化物を形成すること
   ができる金属を含む有機金属化合物を被覆し、これを熱
   処理することにより前記有機金属化合物中の金属の酸化
   物、炭化物、窒化物、炭窒化物の一種以上を分散粒子と
   して前記銅粉末の表面に均一微細に生成せしめ、これを
   成形することを特徴とする分散強化型銅合金の製造方法
   。