一种晶须颗粒混杂增强铜基复合材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112226704A(43)申请公布日2021.01.15(21)申请号202011118418.4(22)申请日2020.10.19(71)申请人西安工程大学地址710048陕西省西安市碑林区金花南路19号(72)发明人付翀闫贞王金龙刘鑫姜凤阳(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214代理人王丹(51)Int.Cl.C22C49/02(2006.01)C22C49/14(2006.01)C22C47/04(2006.01)C22C47/00(2006.01)C22C101/22(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种晶须颗粒混杂增强铜基复合材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种晶须颗粒混杂增强铜基复合材料的制备方法，利用球磨法以同等原子比例的Ti粉和B粉作为原始粉末，制备TiB粉末；并用化学镀法对SiC颗粒表面镀Ni；将制备的TiB粉末和表面镀Ni的SiC颗粒溶于无水乙醇形成混浊液，将混浮液滴注填充到预处理的泡沫铜内部，之后风干、冷压并SPS烧结、随炉冷却，获得具有高强度及优良导电、导热性能的铜基复合材料。CN112226704ACN112226704A权利要求书1/1页1.一种晶须颗粒混杂增强铜基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将Ti粉、B粉置于球磨机中，并添加控制剂进行球磨得到悬浊液，对所述悬浊液进行干燥、研磨后得到TiB晶须；步骤2、制备表面镀Ni的SiC颗粒；步骤2.1、将表面清洁处理后的SiC颗粒加入到粗化液中搅拌，清洗至中性后得到粗化SiC颗粒，所述粗化液为HCl与蒸馏水的混合液；步骤2.2、将所述粗化SiC颗粒置于活化敏化液后，将反应体系置于水浴槽中，超声之后，进行静置、沉淀、过滤、洗涤至中性、过滤、干燥后得到活化敏化SiC颗粒，所述活化敏液包括：2-6g/LPdCl2·2H2O、20-40g/LSnCl2·H2O、150-170g/LNaCl、40-80mL/LHCl；步骤2.3、将所述活化敏化SiC颗粒加入化学镀液后，将反应体系置于恒温水浴槽中搅拌，之后进行静置、沉淀、过滤、干燥，得到表面镀Ni的SiC颗粒；所述化学镀液中包括：[Ni2+]2+－+浓度为0.15-0.25mol/L、[Ni]/[H:PO2]浓度之比为0.3-0.5、[NH4]浓度为0.5-0.7mol/L、柠檬酸浓度为0.1-0.3mol/L、以及1ml/L乳酸和lmg/L硫脲；所述化学镀液pH为9-10；步骤3、将所述TiB晶须和表面镀Ni的SiC颗粒溶于无水乙醇形成混浊液，将所述混浊液滴注填充到泡沫铜内部，干燥、冷压成型并SPS烧结后冷却，制得晶须颗粒混杂增强铜基复合材料。2.根据权利要求1所述的一种晶须颗粒混杂增强铜基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述Ti粉、B粉的原子比例为1：1，控制剂为质量分数为4％的无水乙醇，球磨过程的工艺参数为：磨球直径分别为20mm、10mm、6mm，且所述磨球数量配比为1:3:1，球料比为10～15：1，球磨转速为400～600r/min，球磨时间为3～5h。3.根据权利要求1所述的一种晶须颗粒混杂增强铜基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2.1中所述SiC颗粒的表面清洁处理过程具体为：先对所述SiC颗粒依次采用无水乙醇、5wt％的NaOH溶液及10vol％盐酸溶液进行超声清洗5-10min、过滤，然后将清洗后的SiC颗粒沉淀、过滤，再依次采用蒸馏水、去离子水清洗至中性，最后进行过滤、干燥。4.根据权利要求1所述的一种晶须颗粒混杂增强铜基复合材料的制备方法，其特征在于，所述粗化液为37％HCl与蒸馏水的混合液，且混合比为1：1。5.根据权利要求1所述的一种晶须颗粒混杂增强铜基复合材料的制备方法，其特征在于，还包括，步骤3之前对所述泡沫铜进行预处理，所述预处理过程为：将泡沫铜放入清洗剂与去离子水体积比为1：9的清洗液中，超声30-60min。6.根据权利要求1所述的一种晶须颗粒混杂增强铜基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤3中所述TiB晶须和表面镀Ni的SiC颗粒的质量分数比2-3：3-2，TiB粉末、表面镀Ni的SiC颗粒添加量占晶须颗粒混杂增强铜基复合材料质量分数的3-5％。7.根据权利要求1所述的一种晶须颗粒混杂增强铜基复合材料的制备方法，其特征在于，所述将混浊液滴注填充到泡沫铜内部的具体过程为：在抽滤瓶真空泵抽真空的辅助下，利用胶头滴管将所述混浊液滴注填充到泡沫铜内部。8.根据权利要求1所述的一种晶须颗粒混杂增强铜基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤3中所述冷压工艺参数为：压力为60MPa，时间5min；所述烧结工艺参数为：在石墨模具中烧结，升温速率为1