專利名稱：一種采用高能球磨制備氧化鋁彌散強化銅粉的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及氧化物彌散強化(Oxide Dispersion Strengthened, 0DS)粉末制備技術領域，尤其涉及一種采用高能球磨制備氧化鋁彌散強化銅粉的方法。
背景技術：
彌散強化在金屬基體中引入穩(wěn)定、均勻、細小的氧化物質點，釘扎位錯、晶界、亞晶界，阻礙位錯的移動，從而強化材料的方法。彌散強化銅由于在銅基體中彌散分布著細小均勻的氧化物質點，其強度較高，軟化溫度高；同時細小彌散分布的氧化物質點又不會對銅合金本身的導電導熱性造成不良影響，使得彌散強化銅在提高強度的同時還能保持自身優(yōu)異的導電導熱性。因此，彌散強化銅是綜合導電性、導熱性、室溫和高溫強度、硬度和耐磨性、 抗熔焊性能最高的銅合金。目前制備彌散強化銅的工藝主要為機械合金化法，即將納米Al2O3粉和銅粉放入高能球磨機中進行高能球磨，球磨過程中較硬的納米Al2O3粉被磨到較軟的銅粉內部，形成 Al2O3在銅粉中均勻分布的彌散強化銅粉。該方法制備的彌散強化銅性能有一定的提高， 但也存在一定的缺陷，成本較高，機械合金化過程不易控制，即在球磨過程中仍然避免不了 Al2O3粉末的團聚，制備的彌散強化銅粉中仍然存在較大顆粒的Al2O3粉末。彌散程度不夠均勻，達不到性能要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有制備彌散強化銅的方法中成本較高，Al2O3粉末。彌散程度不夠均勻，達不到性能要求的技術問題，提出一種工藝簡單、成本低廉、彌散程度均勻的采用高能球磨制備氧化鋁彌散強化銅粉的方法。為解決所述問題，本發(fā)明提出的一種采用高能球磨制備氧化鋁彌散強化銅粉的方法，其步驟包括
步驟一，稱取CuO粉末與Al2O3粉末，其中，Al2O3粉末的重量百分比含量為0. 5% 21 ； 步驟二，將CuO與Al2O3的混合粉末放入球磨機中球磨，球料比為10 12 :1，球磨機轉速為350 400轉/分，球磨時間為20 40小時；
步驟三，然后將球磨好的混合粉末置于氫氣流中，在700 800°C還原40 60分鐘，得到Al2O3彌散強化銅粉末。較優(yōu)的，所述步驟二中，對混合粉末每球磨5小時，停機1小時。較優(yōu)的，所述的球磨機為行星式高能球磨機。本發(fā)明與傳統(tǒng)的機械合金化相比，采用CuO粉末與Al2O3粉末共同球磨來代替金屬 Cu粉末與氧化物彌散相粉末共同球磨。由于CuO粉末比Cu粉末要軟，因此，在高能球磨的過程中，彌散相Al2O3更容易進入到CuO粉末中進而被CuO粉末所包裹，所得到的彌散相分布更加均勻。而被包裹住的Al2O3粉末在球磨過程中不會與其他的Al2O3發(fā)生團聚，抑制了彌散相的長大，所得到的彌散相顆粒細小。本發(fā)明采用CuO代替Cu，所得的Al2O3彌散相在基體中的分布更加均勻。由于CuO比純Cu軟，球磨時所花的時間少，而得到的彌散效果好。 即工藝簡單、成本低廉。
具體實施例方式實施例1 制作0. 5% Al2O3彌散強化銅粉
實驗所用的原料為CuO粉末與Al2O3粉末，使用粉末的純度均大于99. 9%，其中CuO粉末的粒度為10 μ m, Al2O3粉末的粒度為30nm。稱取一定量的CuO粉末與Al2O3粉末，保證Al2O3在Cu-Al2O3混合粉末的體系中的重量百分比含量為0. 5%。把混合粉末放入行星式高能球磨機中球磨，球料比為10 :1，球磨機的轉速為 350r/min，球磨時間控制在40小時，不包含停機時間。每球磨5小時停機1小時，以防止球磨罐溫度過高。然后將球磨好的混合粉末置于氫氣流中，在700°C，還原60min。最后得到 Al2O3彌散強化銅粉。實施例2 制作1. 25% Al2O3彌散強化銅粉
實驗所用的原料為CuO粉末與Al2O3粉末，使用粉末的純度均大于99. 9%，其中CuO粉末的粒度為10 μ m, Al2O3粉末的粒度為30nm。稱取一定量的CuO粉末與Al2O3粉末，保證Al2O3在Cu-Al2O3混合粉末體系中的重量百分比含量為1.25%。把混合粉末放入行星式高能球磨機中球磨，球料比為11 :1，球磨機的轉速為 375r/min，球磨時間控制在30小時，不包含停機時間。每球磨5小時停機1小時，以防止球磨罐溫度過高。然后將球磨好的混合粉末置于氫氣流中，在750°C，還原50min，最后得到 Al2O3彌散強化銅粉。實施例3 制作2% Al2O3彌散強化銅粉
實驗所用的原料為CuO粉末與Al2O3粉末，使用粉末的純度均大于99. 9%，其中CuO粉末的粒度為10 μ m, Al2O3粉末的粒度為30nm。稱取一定量的CuO粉末與Al2O3粉末，保證Al2O3在Cu-Al2O3混合粉末體系中的重量百分比含量為洲。把混合粉末放入行星式高能球磨機中球磨，球料比為12 :1，球磨機的轉速為400r/min，球磨時間控制在20小時，不包含停機時間。每球磨5小時停機1小時，以防止球磨罐溫度過高。然后將球磨好的混合粉末置于氫氣流中，在800°C，還原40min，最后得到Al2O3彌散強化鐵銅粉。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種采用高能球磨制備氧化鋁彌散強化銅粉的方法，其步驟包括步驟一，稱取CuO粉末與Al2O3粉末，其中，Al2O3粉末的重量百分比含量為0. 5% 21 ； 步驟二，將CuO與Al2O3的混合粉末放入球磨機中球磨，球料比為10 12 :1，球磨機轉速為350 400轉/分，球磨時間為20 40小時；步驟三，然后將球磨好的混合粉末置于氫氣流中，在700 800°C還原40 60分鐘，得到Al2O3彌散強化銅粉末。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟二中，對混合粉末每球磨5小時，停機1小時。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的球磨機為行星式高能球磨機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用高能球磨制備氧化鋁彌散強化銅粉的方法，其步驟為稱取CuO粉末與Al2O3粉末，其中，Al2O3粉末的重量百分比含量為0.5%～2%；將CuO與Al2O3的混合粉末放入球磨機中球磨，球料比為10～121，球磨機轉速為350～400轉/分，球磨時間為20～40小時；然后將球磨好的混合粉末置于氫氣流中，在700～800℃還原40～60分鐘，得到Al2O3彌散強化銅粉末。本發(fā)明采用CuO代替Cu，所得的Al2O3彌散相在基體中的分布更加均勻。由于CuO比純Cu軟，球磨時所花的時間少，而得到的彌散效果好。即工藝簡單、成本低廉。
文檔編號B22F1/02GK102528023SQ201210008819
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權日2012年1月12日
發(fā)明者曹慧欽, 王剛 申請人:廣東新勁剛超硬材料有限公司