一种纯铜、铜合金及铜基复合材料的烧结制备方法.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CN111957971A(43)申请公布日2020.11.20(21)申请号202010964465.4(22)申请日2020.09.15(71)申请人郑州航空工业管理学院地址450015河南省郑州市二七区大学中路2号(72)发明人丁云鹏郭晓琴韩敏施之爱胡锦彪焦思佳张锐(74)专利代理机构郑州豫开专利代理事务所(普通合伙)41131代理人张智伟(51)Int.Cl.B22F3/14(2006.01)C22C1/04(2006.01)C22C9/02(2006.01)C22C9/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种纯铜、铜合金及铜基复合材料的烧结制备方法(57)摘要本发明属于金属材料和复合材料技术领域，公开一种纯铜、铜合金及铜基复合材料的烧结制备方法。将纯铜、铜合金或铜基复合材料粉末装入石墨模具中放入振荡烧结炉中，在真空或惰性气体条件下进行振荡烧结：烧结温度500~850℃、烧结保温时间10~180min、振荡压力的平均值10~150MPa、振荡压力的振荡幅度5~80MPa、振荡频率2~100Hz。本发明方法所采用的烧结温度比传统热压烧结和无压烧结低100~500℃，烧结温度低，所以制备过程消耗能量少；本发明所制备材料的致密度高，减少或无需后续致密化处理，缩短了工艺流程，提高了生产效率；本发明所制备材料的强度提高10%左右，导电性和导热性提高10%左右。CN111957971ACN111957971A权利要求书1/1页1.一种纯铜的烧结制备方法，其特征在于：将纯铜粉末装入石墨模具中放入振荡烧结炉中，在真空或惰性气体条件下进行振荡烧结：烧结温度500~850℃、烧结保温时间10~180min、振荡压力的平均值10~150MPa、振荡压力的振荡幅度5~80MPa、振荡频率2~100Hz。2.如权利要求1所述的纯铜的烧结制备方法，其特征在于：振荡频率5~30Hz。3.如权利要求1或2所述的纯铜的烧结制备方法，其特征在于：纯铜粉末通过雾化法或机械合金化法制备获得。4.一种铜合金的烧结制备方法，其特征在于：将铜合金粉末装入石墨模具中放入振荡烧结炉中，在真空或惰性气体条件下进行振荡烧结：烧结温度500~850℃、烧结保温时间10~180min、振荡压力的平均值10~150MPa、振荡压力的振荡幅度5~80MPa、振荡频率2~100Hz。5.如权利要求4所述的铜合金的烧结制备方法，其特征在于：所述铜合金元素包括铜元素和其它合金元素，所述其它合金元素为锌、镍、锰、锡、铝、铍、硅、铅中的一种或几种。6.如权利要求4所述的铜合金的烧结制备方法，其特征在于：振荡频率5~30Hz。7.如权利要求4~6任一项所述的铜合金的烧结制备方法，其特征在于：铜合金粉末通过雾化法或机械合金化法制备获得。8.一种铜基复合材料的烧结制备方法，其特征在于：将铜基复合材料粉末装入石墨模具中放入振荡烧结炉中，在真空或惰性气体条件下进行振荡烧结：烧结温度500~850℃、烧结保温时间10~180min、振荡压力的平均值10~150MPa、振荡压力的振荡幅度5~80MPa、振荡频率2~100Hz。9.如权利要求8所述的铜基复合材料的烧结制备方法，其特征在于：铜基复合材料粉末是在纯铜/铜合金粉末中加入增强体，然后通过球磨法、液体分散-干燥法或者原位生成增强相法获得；所述增强体为金刚石、碳纳米管、石墨烯、碳纤维、碳化硅、碳化钛、氧化铝或二硼化钛。10.如权利要求8所述的铜基复合材料的烧结制备方法，其特征在于：当铜基复合材料的增强体为碳纳米管或石墨烯时，当增强体在铜基复合材料中的目标体积分数为(1±0.2)%时，纯铜/铜合金粉末的粒度≤19μm；当增强体在铜基复合材料中的目标体积分数为(2±0.2)%时，纯铜/铜合金粉末的粒度≤10μm；当增强体在铜基复合材料中的目标体积分数为(5±0.2)%时，纯铜/铜合金粉末的粒度≤3.8μm。2CN111957971A说明书1/4页一种纯铜、铜合金及铜基复合材料的烧结制备方法技术领域[0001]本发明属于金属材料和复合材料技术领域，特别涉及一种纯铜、铜合金及铜基复合材料的烧结制备方法。背景技术[0002]采用粉末冶金方法制备的纯铜、铜合金及铜基复合材料具有高强度、高导热、高导电、耐磨、低热膨胀等优良特性，是机械、电子、电力、新能源等领域高速发展不可缺少的关键共性材料。例如，可用作耐磨材料、电喷嘴、电接触材料、电缆线等，因而具有巨大的市场应用潜力。[0003]其传统烧结方法通常采用高温（700-1000℃）长时间烧结来制备。此方法存在两大问题而阻碍了其性能的提高：（一）、所制备材料的致密度较低（铜合金致密度<99%，铜基复合材料致密度<98%），