一种制备氧化物弥散强化铜复合材料的方法.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CN108913928A(43)申请公布日2018.11.30(21)申请号201810510002.3(22)申请日2018.05.24(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人常永勤李吴铭张旖珉刘栋李明洋(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401代理人皋吉甫(51)Int.Cl.C22C1/05(2006.01)C22C9/00(2006.01)C22C32/00(2006.01)B22F3/105(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种制备氧化物弥散强化铜复合材料的方法(57)摘要一种制备氧化物弥散强化铜复合材料的方法，属于铜合金材料制备领域。本发明首先将Cu粉进行还原；然后将元素粉合金化，即将还原后的Cu粉与适量的Y粉充分混合后和研磨球一起封装于不锈钢球磨罐中，在惰性气体气氛下球磨；球磨后将合金化的合金粉利用马弗炉进行合金粉退火，并利用放电等离子体烧结炉烧结成块，然后轧制成所需厚度，最后利用马弗炉将轧制之后的铜合金在惰性气氛下热处理，炉冷，制得氧化物弥散强化铜复合材料。本发明制备的氧化物弥散强化铜复合材料中纳米氧化物颗粒分布均匀，且平均尺寸在5-6nm之间，出粉率高达95%以上，并且流程简单，易于操作。CN108913928ACN108913928A权利要求书1/1页1.一种制备氧化物弥散强化铜复合材料的方法，其特征在于，首先将Cu粉进行还原；然后将元素粉合金化，即将还原后的Cu粉与适量的Y粉充分混合后和研磨球一起封装于不锈钢球磨罐中，在惰性气体气氛下球磨；球磨后将合金化的合金粉利用马弗炉进行合金粉退火；进行合金粉的固化，利用放电等离子体烧结炉烧结成块，然后轧制成所需厚度，最后利用马弗炉将轧制之后的铜合金在惰性气氛下热处理，炉冷，制得铜复合材料。2.如权利要求1所述的制备氧化物弥散强化铜复合材料的方法，其特征在于，所述铜粉还原是称取一定量的Cu粉放置于氢气还原炉中，在400-450℃下还原0.5-1h。3.如权利要求1所述的制备氧化物弥散强化铜复合材料的方法，其特征在于，所述元素粉的合金化是将还原后的Cu粉与0.5-2wt%的Y粉经充分混合后与研磨球一起封装于球磨罐中，球料比为10:1-15:1，并加入4-6wt%乙醇作为过程控制剂，然后将球磨罐固定于行星球磨机中，以300-350rpm的转速球磨50-60h。4.如权利要求1所述的制备氧化物弥散强化铜复合材料的方法，其特征在于，所述合金粉退火是在真空条件下，利用马弗炉在300℃-400℃下退火4-5h。5.如权利要求1所述的制备氧化物弥散强化铜复合材料的方法，其特征在于，所述合金粉的固化是将退火之后得到的合金粉置于模具中，利用放电等离子体烧结炉在850-900℃、40-50MPa、5-8min条件下烧结成型。6.如权利要求1所述的制备氧化物弥散强化铜复合材料的方法，其特征在于，所述合金的热处理条件为650-750℃，保温12-24h，炉冷。2CN108913928A说明书1/3页一种制备氧化物弥散强化铜复合材料的方法技术领域[0001]本发明属于铜合金材料制备领域，特别涉及一种利用氧化物弥散强化铜复合材料的方法。背景技术[0002]弥散强化铜复合材料具有优异的物理性能和力学性能，包括室温强度和高温强度、耐磨性、导电性、导热性和抗熔焊性等。铜中弥散相的种类比较常见的有Al2O3、Y2O3等。和Al2O3相比，Y2O3具有的类萤石结构，与铜基体形成共格关系，从而产生尖晶石结构的Al2O3粒子所不能形成的沉淀强化。此外，Y2O3的热稳定性高，稀土元素在铜晶格中极低的固溶度和很小的扩散速率会抑制稀土氧化物粒子的团聚长大，从而有利于提高铜基复合材料的强度和改善其抗高温软化能力。因而，Y2O3被认为是铜基复合材料最为合适的弥散强化相。目前制备的Cu-Y2O3复合材料多存在一些问题，如利用粉末冶金法制备的Y2O3颗粒的粒径过大，尺寸在100-200nm之间（杨明.Cu-Y2O3和Cu-Gd2O3复合材料的制备及性能研究[D].秦皇岛市：燕山大学.2014）。利用液相原位反应制备Cu-Y2O3对温度的要求过于严苛，且样品的厚度受到氧扩散条件的限制，只能制备薄片样品（HoZhuo,JcTang.AnovelapproachforstrengtheningCu-Y2O3compositesbyinsitureactionatliquidustemperature[J].MaterialsScience&EngineeringAStructuralMaterialspropertiesMicrostructure&processi