本發(fā)明屬于新材料技術(shù)范圍，特別涉及一種摻雜納米鐵粉的銅鎢合金及其制備方法。
背景技術(shù)：
銅鎢合金是一種粉末冶金工藝制造的鎢和銅的假合金，在導(dǎo)電導(dǎo)熱性能和高溫強(qiáng)度方面，具有優(yōu)異的綜合性能，此外，銅鎢合金還具有熱膨脹系數(shù)小、耐電弧燒蝕性能優(yōu)良的特點(diǎn)，其金屬切削性能良好，便于加工。銅鎢合金有較廣泛的用途，其中一大部分應(yīng)用于航天、航空、電子、電力、冶金等行業(yè)。比如：電加工的電極、高溫模具、電力開關(guān)的觸頭元件等。耐燒蝕性能是銅鎢合金的最主要性能。
片狀納米鐵粉外觀為黑色粉末,在電鏡下顯示為片狀,厚度約20nm,邊長約200nm.在銅鎢中摻雜鐵鈷鎳元素，可以起到活化燒結(jié)的作用，提高鎢骨架的強(qiáng)度和熔滲合金的相對密度，從而有效提高銅鎢合金的耐電弧燒蝕能力。但是，摻雜鐵鈷鎳有造成銅鎢合金電導(dǎo)率下降的風(fēng)險(xiǎn)，通?？刂茡诫s元素不超過重量比0.5％，由于銅鎢是假合金，粉末冶金制造過程中，微量的摻雜元素添加其中，均勻化比較困難。由于納米態(tài)金屬的分散性好，摻雜納米態(tài)金屬有利于摻雜物彌散分布，更能發(fā)揮活化燒結(jié)作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種摻雜納米鐵粉的銅鎢合金及其制備方法，其特征在于，該銅鎢合金為摻雜微量納米鐵粉的三元鎢銅合金，該銅鎢合金為摻雜微量納米鐵粉的三元鎢銅合金，摻雜納米鐵粉的鎢銅合金配方比例：鎢含量60-90wt％，鐵含量0.1-0.45wt％，余量為銅；配料時(shí)先加入0-15wt％的銅，其余的銅含量在后續(xù)的熔滲過程中滲足；其制備方法包括如下步驟：
1)按照上述比例配料，具體包括：
1.1首先按照鎢含量60-90wt％和銅含量0-15wt％的比例配料，混合均勻待用；然后將含量0.1-0.45wt％納米鐵粉的各含量分別溶于100ml乙醇中，攪拌均勻，成為溶液A；
1.2按照1:9比例將90ml丙三醇加入810ml乙醇中，80℃水浴加熱完全溶解，成為溶液B；
1.3然后將100ml溶液A，加入900ml溶液B中，混合為1000ml溶液C，繼續(xù)用80℃水浴加熱混合均勻；如此，將納米鐵粉即混合于乙醇和丙三醇的溶劑中，丙三醇同時(shí)作為合金粉末的粘結(jié)劑使用；
1.4將按照“100ml溶液C/公斤銅鎢粉”的比例倒入經(jīng)過均勻混合的銅鎢粉末中，攪拌均勻、風(fēng)干、過40目篩，得到粘結(jié)的銅鎢粉；
2)骨架燒結(jié)
將步驟1.4得到的銅鎢粉壓制成坯料，放入還原性氣氛燒結(jié)爐中，按照如下工藝燒結(jié)：
2.1以6-8℃/分鐘的速度升溫至350℃保溫0.5h，以排除粘結(jié)劑；
2.2以10-13℃/分鐘的速度升溫至1000℃，保溫0.5h，進(jìn)行預(yù)燒結(jié)；
2.3以6-10℃/分鐘的速度升溫至1400℃，保溫1h，進(jìn)行骨架燒結(jié)；
2.4隨爐冷卻，室溫取出；
3)熔滲燒結(jié)
將略大于熔滲銅含量的銅塊，放置在經(jīng)過骨架燒結(jié)的坯塊上，以耐熱溫度超過1600℃的白剛玉覆蓋，升溫到1400℃進(jìn)行熔滲燒結(jié)，保溫時(shí)間2H，然后隨爐冷卻到常溫，機(jī)加工方式去除多余的銅，即可得到合格的產(chǎn)品。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明摻雜納米態(tài)鐵粉有利于摻雜物彌散分布，更能發(fā)揮活化燒結(jié)作用，克服超細(xì)粉末具有團(tuán)聚現(xiàn)象，很難均勻混合到銅鎢粉中的不足，提高鎢骨架的強(qiáng)度和熔滲合金的相對密度，從而有效提高銅鎢合金的耐電弧燒蝕能力。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種摻雜納米鐵粉的銅鎢合金及其制備方法，該銅鎢合金為摻雜微量納米鐵粉的三元鎢銅合金，摻雜納米鐵粉的鎢銅合金配方比例：鎢含量60-90％，鐵含量0.1-0.45wt％，余量為銅；配料時(shí)先加入0-15wt％的銅，其余的銅含量在后續(xù)的熔滲過程中滲足；下面以配置1kg銅鎢粉為實(shí)施例說明如下。
實(shí)施例1
1)按照表1比例配料，
表1銅、鎢、鐵配比
具體步驟包括：
1.1首先按表1中鎢含量和銅含量的各比例配料，分別混合均勻待用；然后將含量0.45wt％的納米鐵粉分別溶于100ml乙醇中，攪拌均勻，成為溶液A；
1.2按照1:9比例將90ml丙三醇加入810ml乙醇中，80℃水浴加熱完全溶解，成為溶液B；
1.3然后將100ml溶液A，加入900ml溶液B中，混合為1000ml溶液C，繼續(xù)用80℃水浴加熱混合均勻；如此，將納米鐵粉即混合于乙醇和丙三醇的溶劑中，丙三醇同時(shí)作為合金粉末的粘結(jié)劑使用；
1.4將按照“100ml溶液C/公斤銅鎢粉”的比例倒入經(jīng)過均勻混合的銅鎢粉末中，攪拌均勻、風(fēng)干、過40目篩，得到粘結(jié)的銅鎢粉；
2)骨架燒結(jié)
將步驟1.4得到的銅鎢粉壓制成坯料，放入還原性氣氛燒結(jié)爐中，按照如下工藝燒結(jié)：
2.1以6-8℃/分鐘的速度升溫至350℃保溫0.5h，以排除粘結(jié)劑；
2.2以10-13℃/分鐘的速度升溫至1000℃，保溫0.5h，進(jìn)行預(yù)燒結(jié)；
2.3以6-10℃/分鐘的速度升溫至1400℃，保溫1h，進(jìn)行骨架燒結(jié)；
2.4隨爐冷卻，室溫取出；
3)熔滲燒結(jié)
將用于熔滲的表1中熔滲銅含量的銅塊，放置在經(jīng)過骨架燒結(jié)的坯塊上，以耐熱溫度超過1600℃的白剛玉覆蓋，升溫到1400℃進(jìn)行熔滲燒結(jié)，保溫時(shí)間2H，然后隨爐冷卻到常溫，機(jī)加工方式去除多余的銅，即可得到合格的產(chǎn)品。
實(shí)施例2
工藝過程與實(shí)施例1相同，改變納米鐵粉的含量為0.35wt％，熔滲銅含量相應(yīng)的改變，如表2所示的銅、鎢、鐵配比；最后以機(jī)加工方式去除多余的銅，即可得到合格的產(chǎn)品。
表2銅、鎢、鐵配比
實(shí)施例3
工藝過程與實(shí)施例1相同，改變納米鐵粉的含量為0.25wt％，熔滲銅含量相應(yīng)的改變，如表3所示的銅、鎢、鐵配比；最后以機(jī)加工方式去除多余的銅，即可得到合格的產(chǎn)品。
表3銅、鎢、鐵配比