一种高导电高耐磨的铜钼合金材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102268566A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102268566A(43)申请公布日2011.12.07(21)申请号201010604960.0(22)申请日2010.12.25(71)申请人河南科技大学地址471000河南省洛阳市涧西区西苑路48号(72)发明人李继文谢敬佩王文焱王爱琴李洛利简学全马窦琴(74)专利代理机构洛阳公信知识产权事务所(普通合伙)41120代理人陈英超(51)Int.Cl.C22C9/00(2006.01)C22C1/05(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种高导电高耐磨的铜钼合金材料及其制备方法(57)摘要一种高导电高耐磨的铜钼合金材料，由基体合金：Cu、摩擦组元：Al2O3、润滑组元：MoS2、高温组元：Mo和铜组成，将Al2O3、MoS2、Mo和铜的粉末，按比例配好后，装入高能球磨机的不锈钢研磨罐中制得混合粉体料；将混合粉体料，送入压力机，预压成坯料，将坯料送入冷等静压机中，进行压制，将静压后的坯料，送入真空烧结炉内烧结，制得产品。本发明中，上述各组元的质量分数范围是在大量试验基础上确定的，实验证明在这一成分范围内的配料，能使反应平稳顺利进行，且使材料性能最佳。CN102685ACCNN110226856602268573A权利要求书1/1页1.一种高导电高耐磨的铜钼合金材料，由基体合金：Cu、摩擦组元：Al2O3、润滑组元：MoS2、高温组元：Mo和铜组成，各物料的质量分数是：Al2O30.1－0.5%，MoS20.1－0.5%，Mo1－5%，其余为铜；制备的合金中Al2O3、MoS2和Mo均匀分布于铜基体。2.根据权利要求1所述的一种高导电高耐磨的铜钼合金材料的制备方法，其特征在于步骤如下：一、将质量分数为0.1－0.5%的Al2O3、质量分数为0.1－0.5%的MoS2、质量分数为1－5%的Mo和质量分数为94－98.8％的铜的粉末，按比例配好后，装入高能球磨机的不锈钢研磨罐中，混合研磨5－25h，真空操作，真空度不小于10-2Pa，干燥氩气保护，制得混合粉体料；二、将混合粉体料，送入压力机，预压成坯料，保压时间8－15min；三、将预压后的坯料，送入冷等静压机中，进行压制，压力180－220MPa，保压8－20min；四、将步骤三静压后的坯料，送入真空烧结炉内烧结，烧结温度950－1050℃，烧结时间1－2h，氢气保护，升温速度10℃/min，出炉，制得产品。2CCNN110226856602268573A说明书1/5页一种高导电高耐磨的铜钼合金材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种铜基复合材料，具体地说是一种具有高导电性、高耐磨性的铜钼合金材料及其制备方法。背景技术[0002]随着科学技术的进步和发展，高速、大电流受电摩擦材料得到了广泛应用，如在轨道交通领域、输变电系统的各种开关、通讯系统的各种导电触头、工业控制器中的各种接触器、插拔导电部件等。这类摩擦－导电摩擦材料有如下特性：摩擦接触与导电接触共存，使用寿命、可靠性与导电性能要求并重，要求材料同时具备摩擦－导电一体化功能。[0003]在载流摩擦副中伴随有摩擦磨损和导电接触不良等问题。材料的摩擦会造成能量的损失、摩擦发热等问题，使材料性能恶化，相关产品寿命降低。而磨损可造成材料损失、使用寿命降低、接触可靠性降低，高寿命、无拷贝服役条件下材料使用寿命难以满足基本要求。导电接触不良可造成导电效率下降和可靠性降低等问题。导电接触不良可使导轨/滑块的离线率增高，如国外高速铁路离线率小于5%，而我国由于导线/滑板的设计及线路管理等问题，目前离线率高达15%，受流质量低，制约电力机车有效功率的发挥。[0004]起弧是载流摩擦磨损的另一主要特点之一。电弧与摩擦磨损特性之间存在着强烈的相关性：电弧损伤导致接触表面破坏，造成表面完整性与均匀性的大幅度降低；而不完整的表面接触又将导致电接触性能的明显恶化，使接触电阻增加，起弧倾向增大，这又反过来降低了表面材料的性能，促进了摩擦磨损性能的进一步恶化。因此，提高摩擦/载流材料的性能必须持续改善表面接触状态。金属基体中加入固体润滑剂可以改善摩擦/载流材料的摩擦磨损性能。[0005]铜具有高的导电性、导热性及优良的加工性能，但是纯铜的熔点、室温强度和高温强度较低，难以满足苛刻工况条件要求。传统的提高铜合金强度的方法是合金化法，如Cu-Be合金QBe2时效后48%冷变形可以获得1350MPa的抗拉强度，但是电导率仅为19.5%IACS。[0006]现有的铜合金难以兼顾高导电率和高强度，而复合强化不仅不会明显降低铜基体的导电性，同时还可改善基体的室温及高温性能，成为获得高强度、高导电铜基复合材料的主要强化手段。主要方法