JPS62243726A

JPS62243726A - Ｃｕ−ＴｉＢ↓２系複合焼結材

Info

Publication number: JPS62243726A
Application number: JP8494386A
Authority: JP
Inventors: Makoto Imagawa; 誠今川; Kazuo Hamashima; 和雄浜島
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1986-04-15
Filing date: 1986-04-15
Publication date: 1987-10-24

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】産業上の利用分野本発明はＧｕ−ＴｉＢｚ系複合焼結材さらに詳しくは高
硬度かつ、電気伝導性に優れたＣｕ−ＴｉＢ２系複合焼
結材に関するものである。本発明により得られる焼結材
は、高硬度かつ電気伝導性の高い材料であるため接点材
料、電極材料、リードフレーム等の広い用途に使用でき
るものである。

［従来の技術］従来、高強度、高電気伝導に優れた材料としてＣｕ−Ｃ
ｒ、　Ｃｕ−Ｃｒ”Ｚｒ合金等の析出型強化合金やＣｕ
−Ａｌ２Ｏ３合金等の分散強化型複合材がある。しかし
ながら析出合金では８００〜８００℃の高温保持後、高
温強度が低下するし硬度も充分ではない、又Ｃｕ−Ａｌ
ｚＯ３複合材では析出合金のような強度、硬度低下は示
さないが製法上において、次のような欠点がある。　Ｃ
ｕ−Ａｌ２Ｏ３を機械的混合法で作る場合、　Ｃｕ粉末
の比重、粒度がＡ　Ｉ２０３分散粉末粒子と異なるため
、均一混合が困難である。またＣｕ−Ａｌ合金を内部酸
化法で作る場合は薄板でないと内部まで酸化が進行しな
いという欠点がある。

又、昭和６０年粉体粉末冶金協会春季大会講演ａ要集で
述べられているＣｕ−Ｔｉ−８合金の反応焼結において
は、液相焼結法のため、Ｃｕ量が少なく又Ｔｉ８２粒子
の大きさが数μ層〜数十μ層と粗大化しているため、Ｔ
ｉＢ２が分散強化の粒子として作用していない。

［発明の解決しようとする問題点］本発明の目的は、従来技術が有していた前述の欠点を解
消しようとするものである。

［問題を解決するための手段］即ち、本発明は、１μｍ以下のＴｉＢ２が銅中に均一に
分散したＣｕ−ＴｉＢ２系複合焼結材を要旨とするもの
である。

このように本発明中のＴｉＢ２は、微細粒子として分散
せしめるものであるため、原料配合においてＴｉＢ２と
して添加するのでは得がたく、焼結時にＴｉとＢが反応
し、Ｃｕ中に微細に析出せしめることにより望ましくは
可能である。

即ち、本発明のＣｕ−ＴｉＢ２系焼結材の好ましい製法
は、後述する各粉末の所定量を配合、混合し、この混合
粉末を黒鉛型に充填し、アルゴン、水素或は真空中のよ
うな中性或は還元性雰囲気においてホットプレス（この
場合は２０ｋｇ／ｃｍ２以上できれば３００〜４００　
ｋｇ／ｃｍ２温度９００温度９０註〜１０５０例えば３．５ｔ／ｃｍ２の加圧力で常圧圧縮成型したの
ち銅製の容器中に減圧射入し、　９００〜１０５０℃で
熱間押し出しする．或は混合粉末を金型成型し，中性或
は還元性雰囲気で９００〜１０５０℃の温度領域により
得られる．尚、使用に適した原料は具体的には、銅粉は
純度３９．５％以上、平均粒径４４μｍ以下、特には５
μ思以下の微粉末，チタン粉は純度９９．５％以上、平
均粒径１０μｍ以下の微粉末、ボロン粉は純度９９．５
％以上，平均粒径１０μｍ以下のアモルファスボロン粉
が好ましく、又は、　ＣｕにＴｉが固溶した粉末で平均
粒径１０μｍ以下の微粉末と純度９９．５以上％，平均
粒径１０μｍ以下のアモルファスポロン粉が好ましい．
このようにして得られた焼結体を圧延加工或はスウェー
ジング加工等の冷間加工をすることにより要求される硬
度が得られる。

本発明の焼結材は、このようにして得られたＣｕ中にＴ
ｉＢ２が微細均一に分散されたものであるが１分散粒子
のＴｉＢ２とＣｕとの割合は重量％でＴｉＢ２が０．５
〜１８％，　Ｃｕが８２〜９９．５，望ましくは前者が
１〜１２％，後者が８８〜８８％とすることである。本
発明において、前記割合とする理由は、Ｃｕが少なすぎ
ると電気伝導度が低くなり、又、加工もしにくくなるた
めである．尚、これらにおいて本焼結合金の目的、効果
を損わない程度において微量の他の成分又は不可避的不
純物が含まれていても差支えないことは勿論である。

また、本発明で分散しているＴｉＢ２粒子の大きさはそ
の大部分具体的には９０％以上が１μ量以下であること
が特徴であって、特には平均粒径として０．５μ■以下
とすることである。

ここで、Ｔ　ｉＢ２粒子が大きすぎると，高温保持後の
硬度が著しく低下するなどとなって好ましくないからで
ある。

また、ＴｉＢ２粒子の形状はほぼ球状であることが望ま
しいが，棒状１円板状となっていても充　゛分目的は達
成される。

［実施例］実施例１Ｃｕ粉末（純度９８．９％、平均粒径５μｍ）　９７．
’４重量部、Ｔｉ粉末（純度９３．３％、平均粒径１θ
μ腸）１、８ｆｉ，Ｑ部，アモルファスポロン粉末（純
度８８、３％、平均粒径ｌＯμｍ）　０．８重量部をア
セトンを用い超硬ポールで２時間混合した．真空乾燥後
の粉末を金型成型，ラバープレス圧２　ｔ／ｃｍ２をか
けた後、真空中において１０００℃、１時間加熱した．
このようにして得られた焼結材を圧延加工し、加工率３
０％で室温ビッカース硬度１５０ｋｇ／層膳２，　［０
℃に１時間保持した後の硬度１２０ｋｇ／ｍ膳２、１０
００℃に１時間保持後の硬度１１０ｋｇ／閣鵬２と高温
保持後の硬度低下が少なく、又比抵抗値も　１．９９μ
ΩＣ鵬と低い値のものであった０分析した結果、平均粒
径０．１μ■のＴｉＢ２が球状として約２、６重量％の
割合で微細均一に分散した組織を示していた。

起施例２Ｃｕ粉末（純度８９．８％，平均粒径５　μｓ）　９５
．８重量部、Ｔｉ粉末（純度８８．９％，平均粒径！０
μ■）２、９　［１部，アモルファスボロン粉末（純度
９８、８％、平均°粒径ｌＯμｓ＋）　１．３重量部を
アセトンを用い超硬ボールで２時間混合した．真空乾燥
後混合粉末を８０ｍｍ径の黒鉛型に入れ、真空中におい
て３００ｋｇ／ｃｍ２に加圧しながら１０００℃に１時
間加熱した。このようにして直径６０■■、高さ２０■
の焼結合金を得た。このようにして得られた焼結材を圧
延加工したものは、加工率３０％で室温ビッカース硬度
２００ｋｇ／ｍ膳２．８００℃に１時間保持した後の硬
度１８０ｋｇ／ｍｍ２　、１０００℃に１時間保持した
後の硬度１４０ｋｇ／層腸２と高温保持後の硬度低下が
少なく、又比抵抗値も２．４０μΩｃｍと低い値のもの
であった０分析した結果、平均粒径０．１μ膳のＴｉＢ
２が球状として約４．２重量％の割合で微細均一に分散
した組織を示していた。

実施例３（Ｃｕ−１，８ｗｔＴｉ）固溶粉（平均粒径１０μｓ）
　９９．２重量部、アモルファスポロン粉末（純度９９
．９％、平均粒径ｌＯμ■）０．８重量部をアセトンを
用い超硬ポールで２時間混合した。真空乾燥後、混合粉
を３．５ｔ／ｃｍ２の加圧力で常圧、圧縮成型したのち
、銅製の容器中に減圧封入し、１０００℃で熱間押し出
しした。これをスウエージング加工し、加工率３０％で
室温ビッカース硬度１８０　ｋｇ／＋ａ２、ＳＯＯｏＣ
に１時間保持シタ後の硬度１４０ｋｇ／ａ＋ｓ２．１０
００℃に１時間保持した後の硬度１２０ｋｇ／ｍｓ２　
と高温保持後の硬度低下が少なく、又比抵抗値も２．０
０μΩＣ＋Ｓと低い値のものであった０分析した結果、
Ｔ　ｉ８２粒子約２．６％で平均粒径が０．１μｍ以下
の球形であり、ＴｉＢ２粉末を使用したものより、より
均一に分散しているものであった。

実施例４乃至６実施例１，２．３と同様に、特定の焼結条件で焼結して
得た各焼結体の特性を示すと次の通りである。（尚、焼
結体の重量の割合は試料配合組成の割合と殆ど差異は認
められなかったととともに、実施例１〜６のものの相対
密度はいずれも９８．９％以上のものばかりであった。

）［発明の効果］このように本発明のＣｕ−ＴｉＢｚ系複合焼結材は高硬
度でかつ高温保持後の硬度低下も低く、加えて高電気電
導性を兼ね備えた材料であるため、接点材料、電極材料
、リードフレーム等の広い用途に使用できるものであり
、その実用的価値は多大である。

Claims

【特許請求の範囲】１、１μｍ以下のＴｉＢ＿２粒子が均一に銅中に分散さ
れているＣｕ−ＴｉＢ＿２系複合焼結材。２、ＴｉＢ＿２の量が０．５〜１８重量％である特許請
求の範囲第１項記載の複合焼結材。３、ＴｉＢ＿２の量が１〜１２重量％である特許請求の
範囲第２項記載の複合焼結材。