一種氧化鎂銅基復合材料及其粉末冶金制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氧化鎂銅基復合材料及其粉末冶金制備方法，按以下原料重量份數(shù)配比制成：氧化鎂顆粒15-30份、二氧化硅顆粒4-15份、銅粉35-65份、碳化鉬顆粒15-45份、碳化鈦顆粒12-35份。上述各組分經(jīng)混合均勻、燒結(jié)、冷卻即可獲得一種氧化鎂銅基復合材料。
【專利說明】一種氧化鎂銅基復合材料及其粉末冶金制備方法

【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及金屬材料、冶金【技術(shù)領域】，尤其涉及一種氧化鎂銅基復合材料及其粉 末冶金制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 研制、開發(fā)高強度、高導電銅基導電材料一直是銅合金研究的熱點之一。許多應用 領域要求所用材料需高導電性及高強度兼?zhèn)?。例如，為了產(chǎn)生高的脈沖磁場，要求所用導 體材料不僅要有低的電阻率以降低熱效應，同時還要具有足夠的強度來承受巨大的洛侖茲 力。隨著集成電路封裝向高密度方向發(fā)展，開發(fā)強度大于600MPa，電導率大于MS/m的銅基 引線框架合金也一直是近年來關(guān)注的熱點。此外，高強度、高導電銅基導電材料還可以用于 制造電阻焊電極、電車及電力火車架空導線、連鑄結(jié)晶器內(nèi)襯、電氣工程開關(guān)觸橋等。
[0003] 根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)和性能特點，高強度、高導電銅基導電材料可分為高強度、高導電 銅合金和高強度、高導電銅基復合材料兩大類。后者又可根據(jù)強化相的形態(tài)分為彌散強化 銅和形變銅基復合材料。兩類材料在強化機制、制備工藝、性能特點乃至應用領域等方面都 不盡相同。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 解決的技術(shù)問題：
[0005] 為了得到一種導電性能好、強度高且耐磨損的銅基復合材料，本發(fā)明提供了一種 氧化鎂銅基復合材料及其粉末冶金制備方法。
[0006] 技術(shù)方案：
[0007] -種氧化鎂銅基復合材料，按以下原料重量份數(shù)配比制成：氧化鎂顆粒15-30份、 二氧化硅顆粒4-15份、銅粉35-65份、碳化鑰顆粒15-45份、碳化鈦顆粒12-35份。
[0008] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，按以下原料重量份數(shù)配比制成：氧化鎂顆粒20-25 份、二氧化硅顆粒7-12份、銅粉40-55份、碳化鑰顆粒20-40份、碳化鈦顆粒15-30份。
[0009] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述材料的各粉末粒徑如下：氧化鎂顆粒150-300 目、二氧化硅顆粒200-350目、銅粉150-300目、碳化鑰顆粒200-450目、碳化鈦顆粒 200-450 目。
[0010] 一種氧化鎂銅基復合材料的粉末冶金制備方法，包含以下步驟：
[0011] (1)將氧化鎂顆粒、二氧化硅顆粒、銅粉、碳化鑰顆粒和碳化鈦顆?；旌现糜诨炝?裝置內(nèi)，利用壓力為〇. 55-0. 75MPa的高壓氣體將上述粉末吹起，5-9分鐘后停止通入高壓 氣體，各粉末共同沉積并均勻混合；
[0012] (2)將上述混合均勻的粉末在240-300噸的壓力下壓制成型，在保護氣氛條件下 采用3階段升溫的方式進行燒結(jié)，3階段的溫度分別為490°C、750°C、96(rC，每階段燒結(jié)時 間為2-5小時，燒結(jié)完成后進行再次壓力成型；
[0013] (3)最后，隨爐緩慢降溫即可獲得氧化鎂銅基復合材料；
[0014] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟（1)中用壓力為〇· 6-0. 7MPa的高壓氣體將 所有物料粉末吹起，6-8分鐘后停止通入高壓氣體，各粉末共同沉積并均勻混合；
[0015] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟（2)中在260-290噸的壓力下將經(jīng)步驟（1) 混合均勻的粉末壓制成型。
[0016] 有益效果
[0017] 本發(fā)明所述一種氧化鎂銅基復合材料及其粉末冶金制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比具 有以下技術(shù)效果：制備得到的氧化鎂銅基復合材料導電性能好、強度高且耐磨損。

【具體實施方式】
[0018] 實施例1 :
[0019] 一種氧化鎂銅基復合材料，按以下原料重量份數(shù)配比制成：氧化鎂顆粒15份、二 氧化硅顆粒4份、銅粉35份、碳化鑰顆粒15份、碳化鈦顆粒12份。
[0020] 所述材料的各粉末粒徑如下：氧化鎂顆粒150目、二氧化硅顆粒200目、銅粉150 目、碳化鑰顆粒200目、碳化鈦顆粒200目。
[0021] 一種氧化鎂銅基復合材料的粉末冶金制備方法，包含以下步驟：
[0022] (1)將氧化鎂顆粒、二氧化硅顆粒、銅粉、碳化鑰顆粒和碳化鈦顆粒混合置于混料 裝置內(nèi)，利用壓力為〇. 55MPa的高壓氣體將上述粉末吹起，5分鐘后停止通入高壓氣體，各 粉末共同沉積并均勻混合；
[0023] (2)將上述混合均勻的粉末在240噸的壓力下壓制成型，在保護氣氛條件下采用3 階段升溫的方式進行燒結(jié)，3階段的溫度分別為490°C、750°C、96(rC，每階段燒結(jié)時間為2 小時，燒結(jié)完成后進行再次壓力成型；
[0024] (3)最后，隨爐緩慢降溫即可獲得氧化鎂銅基復合材料。
[0025] 實施例2 :
[0026] -種氧化鎂銅基復合材料，按以下原料重量份數(shù)配比制成：氧化鎂顆粒20份、二 氧化硅顆粒7份、銅粉40份、碳化鑰顆粒25份、碳化鈦顆粒17份。
[0027] 所述材料的各粉末粒徑如下：氧化鎂顆粒200目、二氧化硅顆粒250目、銅粉200 目、碳化鑰顆粒250目、碳化鈦顆粒250目。
[0028] -種氧化鎂銅基復合材料的粉末冶金制備方法，包含以下步驟：
[0029] (1)將氧化鎂顆粒、二氧化硅顆粒、銅粉、碳化鑰顆粒和碳化鈦顆?；旌现糜诨炝?裝置內(nèi)，利用壓力為〇. 6MPa的高壓氣體將上述粉末吹起，6分鐘后停止通入高壓氣體，各粉 末共同沉積并均勻混合；
[0030] (2)將上述混合均勻的粉末在250噸的壓力下壓制成型，在保護氣氛條件下采用3 階段升溫的方式進行燒結(jié)，3階段的溫度分別為490°C、750°C、96(rC，每階段燒結(jié)時間為3 小時，燒結(jié)完成后進行再次壓力成型；
[0031] ⑶最后，隨爐緩慢降溫即可獲得氧化鎂銅基復合材料。
[0032] 實施例3 :
[0033] -種氧化鎂銅基復合材料，按以下原料重量份數(shù)配比制成：氧化鎂顆粒25份、二 氧化硅顆粒10份、銅粉50份、碳化鑰顆粒35份、碳化鈦顆粒26份。
[0034] 所述材料的各粉末粒徑如下：氧化鎂顆粒250目、二氧化硅顆粒300目、銅粉250 目、碳化鑰顆粒300目、碳化鈦顆粒300目。
[0035] -種氧化鎂銅基復合材料的粉末冶金制備方法，包含以下步驟：
[0036] (1)將氧化鎂顆粒、二氧化硅顆粒、銅粉、碳化鑰顆粒和碳化鈦顆?；旌现糜诨炝?裝置內(nèi)，利用壓力為〇. 65MPa的高壓氣體將上述粉末吹起，7分鐘后停止通入高壓氣體，各 粉末共同沉積并均勻混合；
[0037] (2)將上述混合均勻的粉末在250噸的壓力下壓制成型，在保護氣氛條件下采用3 階段升溫的方式進行燒結(jié)，3階段的溫度分別為490°C、750°C、96(rC，每階段燒結(jié)時間為4 小時，燒結(jié)完成后進行再次壓力成型；
[0038] (3)最后，隨爐緩慢降溫即可獲得氧化鎂銅基復合材料。
[0039] 實施例4 :
[0040] 一種氧化鎂銅基復合材料，按以下原料重量份數(shù)配比制成：氧化鎂顆粒30份、二 氧化硅顆粒15份、銅粉65份、碳化鑰顆粒45份、碳化鈦顆粒35份。
[0041] 所述材料的各粉末粒徑如下：氧化鎂顆粒300目、二氧化硅顆粒350目、銅粉300 目、碳化鑰顆粒450目、碳化鈦顆粒450目。
[0042] 一種氧化鎂銅基復合材料的粉末冶金制備方法，包含以下步驟：
[0043] (1)將氧化鎂顆粒、二氧化硅顆粒、銅粉、碳化鑰顆粒和碳化鈦顆?；旌现糜诨炝?裝置內(nèi)，利用壓力為〇. 75MPa的高壓氣體將上述粉末吹起，9分鐘后停止通入高壓氣體，各 粉末共同沉積并均勻混合；
[0044] (2)將上述混合均勻的粉末在300噸的壓力下壓制成型，在保護氣氛條件下采用3 階段升溫的方式進行燒結(jié)，3階段的溫度分別為490°C、750°C、96(rC，每階段燒結(jié)時間為5 小時，燒結(jié)完成后進行再次壓力成型；
[0045] (3)最后，隨爐緩慢降溫即可獲得氧化鎂銅基復合材料。
[0046]

【權(quán)利要求】
1. 一種氧化鎂銅基復合材料，其特征在于，按以下原料重量份數(shù)配比制成：氧化鎂顆 粒15-30份、二氧化硅顆粒4-15份、銅粉35-65份、碳化鑰顆粒15-45份、碳化鈦顆粒12-35 份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種氧化鎂銅基復合材料，其特征在于，按以下原料重量份數(shù) 配比制成：氧化鎂顆粒20-25份、二氧化硅顆粒7-12份、銅粉40-55份、碳化鑰顆粒20-40 份、碳化鈦顆粒15-30份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種氧化鎂銅基復合材料，其特征在于，所述材料的各粉末粒 徑如下：氧化鎂顆粒150-300目、二氧化硅顆粒200-350目、銅粉150-300目、碳化鑰顆粒 200-450目、碳化鈦顆粒200-450目。
4. 權(quán)利要求1所述一種氧化鎂銅基復合材料的粉末冶金制備方法，其特征在于，包含 以下步驟： (1) 將氧化鎂顆粒、二氧化硅顆粒、銅粉、碳化鑰顆粒和碳化鈦顆?；旌现糜诨炝涎b置 內(nèi)，利用壓力為〇. 55-0. 75MPa的高壓氣體將上述粉末吹起，5-9分鐘后停止通入高壓氣體， 各粉末共同沉積并均勻混合； (2) 將上述混合均勻的粉末在240-300噸的壓力下壓制成型，在保護氣氛條件下采用 3階段升溫的方式進行燒結(jié)，3階段的溫度分別為490°C、750°C、96(rC，每階段燒結(jié)時間為 2-5小時，燒結(jié)完成后進行再次壓力成型； (3) 最后，隨爐緩慢降溫即可獲得氧化鎂銅基復合材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述一種氧化鎂銅基復合材料的粉末冶金制備方法，其特征在于， 步驟（1)中用壓力為0. 6-0. 7MPa的高壓氣體將所有物料粉末吹起，6-8分鐘后停止通入高 壓氣體，各粉末共同沉積并均勻混合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述一種氧化鎂銅基復合材料的粉末冶金制備方法，其特征在于， 步驟（2)中在260-290噸的壓力下將經(jīng)步驟（1)混合均勻的粉末壓制成型。
【文檔編號】B22F1/00GK104384496SQ201410578541
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】劉莉, 王爽, 邱晶, 劉曉東, 黃明明 申請人:蘇州萊特復合材料有限公司