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反應(yīng)法制備銅-二硼化鈦導(dǎo)電材料的制作方法

文檔序號:3397939閱讀:487來源:國知局
專利名稱:反應(yīng)法制備銅-二硼化鈦導(dǎo)電材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種制備銅-二硼化鈦導(dǎo)電材料的方法,屬于金屬基復(fù)合材料科學(xué)領(lǐng)域。
公知的銅-二硼化鈦導(dǎo)電材料制備的方法主要有,粉末冶金法該方法通過將銅(Cu)、二硼化鈦(TiB2)粉末進(jìn)行充分混合、壓坯、燒結(jié)工藝獲得銅-二硼化鈦導(dǎo)電材料,同時(shí)還發(fā)展了二硼化鈦(TiB2)粉末表面鍍銅;銅(Cu)、二硼化鈦(TiB2)粉末機(jī)械合金化等粉末冶金法制備銅-二硼化鈦導(dǎo)電材料。這類方法的不足是,二硼化鈦(TiB2)依靠外部機(jī)械加入,同時(shí)受粉末冶金法的限制,不利于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)。液體反應(yīng)法該方法首先制備銅-鈦(Cu-Ti)、銅-硼(Cu-B)合金,然后在合金的噴射中進(jìn)行反應(yīng),以獲得銅-二硼化鈦導(dǎo)電材料。此外,還可以通過銅合金進(jìn)行碳熱反應(yīng),獲得銅-二硼化鈦導(dǎo)電材料。這類方法存在著材料制備設(shè)備要求苛刻、制備工藝過程控制復(fù)雜、原料價(jià)格較高等缺陷,導(dǎo)致產(chǎn)品成本較高。
本發(fā)明針對公知技術(shù)存在的問題,旨在提供使用廉價(jià)原料、通過反應(yīng)獲得二硼化鈦(TiB2)增強(qiáng)相,達(dá)到低成本、高效率、大規(guī)模生產(chǎn)性能優(yōu)良的銅-二硼化鈦導(dǎo)電材料的目的。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。原料經(jīng)過配料進(jìn)入混料機(jī)混勻,經(jīng)粉料成型后,將成型的坯料壓入銅液中反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)攪拌、靜置,最后鑄錠得到成品銅-二硼化鈦導(dǎo)電材料。
1.原料成份及所占比重反應(yīng)物質(zhì)①氧化鈦粉(TiO2),占總重量的2-43%;②氧化硼粉(B2O3),占總重量的1.8-40%;③碳粉(C),占總重量的1.5-37%;④鋁粉(Al),占總重量的1.7-39%;⑤鐵粉(Fe),占總重量的1.85-40.1%。
主原料電解銅(Cu),除去反應(yīng)物質(zhì)的余量。
2.原料配方1)反應(yīng)物質(zhì)①+②+④+⑤+銅;2)反應(yīng)物質(zhì)①+②+③+銅。
3.技術(shù)條件1)混料時(shí)間2~8小時(shí);2)壓坯成型壓力20~50MPa;3)銅液中反應(yīng)溫度1250~1500℃;反應(yīng)時(shí)間1~2.5小時(shí)。
與公知的技術(shù)相比,本發(fā)明主要的增強(qiáng)相二硼化鈦(TiB2)是使用廉價(jià)原料、通過反應(yīng)獲得,改善了銅-二硼化鈦界面的結(jié)合狀態(tài)、提高了界面結(jié)合強(qiáng)度、可以獲得良好的強(qiáng)度-導(dǎo)電性能配合,相應(yīng)的材料性能得到明顯改善,同時(shí)減少了材料制備工藝、降低材料制備成本。
實(shí)施例一將原料按照氧化鈦(TiO2)5.7%、氧化硼(B2O3)5%、鐵粉(Fe)5%、鋁粉(Al)4.86%、電解銅(Cu)余量的比例,除Cu以外的原料經(jīng)過5小時(shí)混料、30兆帕(MPa)壓坯成型,電解銅置入電阻坩堝爐中,加熱至1400℃,壓入坯塊,反應(yīng)時(shí)間1.5小時(shí),經(jīng)攪拌、靜置、鑄錠后,可以得到含二硼化鈦5%(重量百分比)的銅-二硼化鈦導(dǎo)電材料;實(shí)施例二原料氧化鈦(TiO2)11.3%、氧化硼(B2O3)10%、碳粉(C)8.7%、電解銅(Cu)余量,除Cu以外的原料經(jīng)過5小時(shí)混料,30兆帕(MPa)壓坯成型,電解銅置入電阻坩堝爐中,加熱至1400℃,壓入坯塊,反應(yīng)時(shí)間1.5小時(shí),經(jīng)攪拌、靜置、鑄錠后,可獲得含二硼化鈦10%(重量百分比)的銅-二硼化鈦導(dǎo)電材料。
權(quán)利要求
1.反應(yīng)法制備銅-二硼化鈦導(dǎo)電材料,其特征在于1)工藝流程原料經(jīng)配料在混料機(jī)中混合均勻后,經(jīng)粉料成型,將成型的坯料壓入銅液中反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)攪拌、靜置,最后鑄錠,2)原料成份及所占百分比反應(yīng)物質(zhì)①氧化鈦粉(TiO2),占總重量的2-43%;②氧化硼粉(B2O3),占總重量的1.8-40%;③碳粉(C),占總重量的1.5-37%;④鋁粉(Al),占總重量的1.7-39%;⑤鐵粉(Fe),占總重量的1.85-40.1%,主原料電解銅(Cu),除去反應(yīng)物質(zhì)的余量,3)原料配方(1)反應(yīng)物質(zhì)①+②+④+⑤+銅;(2)反應(yīng)物質(zhì)①+②+③+銅,4)技術(shù)條件(1)混料時(shí)間2~8小時(shí);(2)壓坯成型壓力20~50MPa;(3)銅液中反應(yīng)溫度1250~1500℃;反應(yīng)時(shí)間1~2.5小時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所述的反應(yīng)法制備銅-二硼化鈦的工藝,其特征在于將原料按照氧化鈦(TiO2)5.7%、氧化硼(B2O3)5%、鐵粉(Fe)5%、鋁粉(Al)4.86%,電解銅(Cu)余量的比例,除Cu以外的原料經(jīng)過5小時(shí)混料,30兆帕(MPa)壓坯成型,電解銅置入電阻坩堝爐中,加熱至1400℃,壓入坯塊,反應(yīng)時(shí)間1.5小時(shí),后攪拌、靜置、鑄錠。
3.根據(jù)權(quán)力要求1所述的反應(yīng)法制備銅-二硼化鈦的工藝,其特征在于原料氧化鈦(TiO2)11.3%、氧化硼(B2O3)10%、碳粉(C)8.7%、電解銅(Cu)余量,除Cu以外的原料經(jīng)過5小時(shí)混料,30兆帕(MPa)壓坯成型,電解銅置入電阻坩堝爐中,加熱至1400℃,壓入坯塊,反應(yīng)時(shí)間1.5小時(shí),后攪拌、靜置、鑄錠。
全文摘要
反應(yīng)法制備銅-二硼化鈦導(dǎo)電材料,屬金屬基復(fù)合材料科學(xué)領(lǐng)域。采用銅、二氧化鈦、氧化硼、碳、鋁、鐵為原料,經(jīng)過配料混合后,將壓制成型的坯料加入到熔融的銅液中,通過反應(yīng)獲得二硼化鈦增強(qiáng)相,進(jìn)而得到一種性能優(yōu)良的銅-二硼化鈦導(dǎo)電材料。該材料具有良好的強(qiáng)度-導(dǎo)電性能配合,且制備工序簡單、原料成本較低、適于大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)。
文檔編號C22C1/10GK1246541SQ9910449
公開日2000年3月8日 申請日期1999年5月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月12日
發(fā)明者孫加林, 陳敬超 申請人:昆明理工大學(xué)
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