一种碳化钛陶瓷颗粒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CN106756177A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201710098004.1C23C18/40(2006.01)(22)申请日2017.02.23(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人王金国白芳张冬冬姜启川王慧远(74)专利代理机构长春吉大专利代理有限责任公司22201代理人王淑秋(51)Int.Cl.C22C1/05(2006.01)C22C1/10(2006.01)C22C9/00(2006.01)C22C32/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种碳化钛陶瓷颗粒增强铜基复合材料的制备方法(57)摘要本发明涉及一种碳化钛陶瓷颗粒增强铜基复合材料的制备方法，该方法如下：对TiC陶瓷颗粒表面进行化学镀铜；然后将镀铜后的TiC陶瓷颗粒与铜粉放入球磨机中混合均匀，其中TiC陶瓷颗粒的质量分数为0.5wt.％-3.0wt.％，且平均直径为1.5μm的球形；最后将混合均匀的粉料压制成型并放入带有液压装置的氩气气氛保护的燃烧反应炉中加热至900℃-1000℃，施加45Mpa以上压力，保压后随炉冷却至室温，得到碳化钛陶瓷颗粒增强铜基复合材料。采用本发明制备出的碳化钛陶瓷颗粒增强铜基复合材料，陶瓷颗粒与铜基体的界面结合强度高，在导电性微小下降的同时硬度和强度有了明显的提高。CN106756177ACN106756177A权利要求书1/1页1.一种碳化钛陶瓷颗粒增强铜基复合材料的制备方法，其特征在于该方法如下：对TiC陶瓷颗粒表面进行粗化处理、敏化处理、活化处理及化学镀铜；然后将镀铜后的TiC陶瓷颗粒与铜粉放入球磨机中混合均匀，其中TiC陶瓷颗粒的质量分数为0.5wt.％-3.0wt.％，且TiC陶瓷颗粒为平均直径1.5μm的球形；最后将混合均匀的粉料压制成型并放入带有液压装置的氩气气氛保护的燃烧反应炉中加热至900℃-1000℃，施加45Mpa以上压力，保压后随炉冷却至室温，得到碳化钛陶瓷颗粒增强铜基复合材料。2.根据权利要求1所述的碳化钛陶瓷颗粒增强铜基复合材料的制备方法，其特征在于所述TiC陶瓷颗粒的质量分数为1wt.％。3.根据权利要求1所述的碳化钛陶瓷颗粒增强铜基复合材料的制备方法，其特征在于所述TiC陶瓷颗粒采用下述方法制备：将铝粉、钛粉和CNTS按照铝粉的体积分数为50％、碳钛比为1的比例混合、球磨，通过热爆合成反应制备出含有TiC陶瓷颗粒的碳化钛-铝中间合金，然后使用盐酸将TiC陶瓷颗粒从中间合金中萃取出来，洗净并烘干。4.根据权利要求1所述的碳化钛陶瓷颗粒增强铜基复合材料的制备方法，其特征在于对TiC陶瓷颗粒表面化学镀铜的方法如下：将硫酸铜、EDTA-二钠、酒石酸钾钠20g/L、甲醛加入蒸馏水中按照硫酸铜16g/L、EDTA-二钠25g/L、酒石酸钾钠20g/L、甲醛14ml/L的比例配置镀液,PH值为10-12；按照TiC陶瓷颗粒与镀液质量体积比为0.0125g/ml将TiC陶瓷颗粒加入到镀液中，常温下搅拌；反应完成后，用蒸馏水清洗镀铜TiC陶瓷颗粒并放置于鼓风风箱中进行干燥处理。2CN106756177A说明书1/4页一种碳化钛陶瓷颗粒增强铜基复合材料的制备方法技术领域[0001]本发明属于陶瓷颗粒增强金属基复合材料应用领域，涉及一种通过对TiC陶瓷颗粒表面镀铜处理，增加陶瓷颗粒与金属基体的界面结合强度，提高复合材料力学性能的碳化钛陶瓷颗粒增强铜基复合材料的制备方法。背景技术[0002]陶瓷颗粒增强铜基复合材料能够将铜基体良好的导热、导电性与陶瓷的高强度结合起来，因而得到了广泛关注，被应用于高速列车、电子、电力、航空、航天等领域。TiC陶瓷由于好的导电导热性、高硬度以及高的化学稳定性而作为常用的增强相加入到铜或铜合金中制备铜基复合材料。目前陶瓷颗粒的加入方式主要为外加法和原位内生法。原位内生法制备的陶瓷颗粒增强铜基复合材料中增强颗粒与基体的界面干净，润湿性好，结合强度高，能够获得高的力学性能。但由于原位内生法只能用于高质量分数陶瓷颗粒增强铜基复合材料，使其制备出来的铜基复合材料的导电性大大下降，严重限制了铜基复合材料的应用。外加法可以灵活的调整陶瓷颗粒在铜基体中的含量，制备出低质量分数的TiC陶瓷颗粒增强铜基复合材料，然而TiC陶瓷颗粒与铜基体的润湿性差(在1200℃真空状态下，TiC对Cu的润湿角为109°)，界面结合强度低，严重影响了铜基复合材料的使用性能。发明内容[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种能够在导电性微小下降的同时提高铜基复合材料力学性能的碳化钛陶瓷颗粒增强铜基复合材料的制备方法。[0004]为了解决上述技术问题，本发