一种高导耐高温铜合金制备方法.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CN109971989A(43)申请公布日2019.07.05(21)申请号201910320647.5B22F9/08(2006.01)(22)申请日2019.04.20C22F1/08(2006.01)(71)申请人陕西斯瑞新材料股份有限公司地址710077陕西省西安市长安区高新区丈八七路12号(72)发明人王文斌刘凯王小军李鹏张石松师晓云赵俊杨斌(74)专利代理机构北京栈桥知识产权代理事务所(普通合伙)11670代理人刘亚娟(51)Int.Cl.C22C9/00(2006.01)C22C32/00(2006.01)C22C1/05(2006.01)C22C1/10(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种高导耐高温铜合金制备方法(57)摘要本发明公开了一种高导耐高温铜合金制备方法，属于有色金属材料制造技术领域。通过对制备的雾化铜粉氧化后再还原为铜粉，能够增加铜粉表面的粗糙度，降低激光打印操作时雾化铜粉表面对激光的反射率，保证激光打印设备的工作的可靠性；通过超音速气体雾化方法制备雾化铜粉，具有粉末粒度细小、球形度高的优点；通过熔炼过程，能够将电解铜板充分熔炼为液体，避免电解铜板因熔炼不彻底使液体铜中存在残留固体，造成制备的雾化铜粉不均匀；该铜合金在具有高的导电导热性能同时，还具有较高的耐高温软化性能，可保持在高温工作环境中机械强度不降低或降低很少，满足对耐高温高导铜合金的市场需求。CN109971989ACN109971989A权利要求书1/2页1.一种高导耐高温铜合金制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：(1)原材料选择称取质量百分比为90-99.5wt％雾化铜粉和0.5-10wt％的WC、AlN粉末为原料，待用；(2)粉末混合将上述重量的铜粉和WC、AlN粉末装入气氛保护球磨机中，抽真空，待气氛保护球磨机内真空压力1Pa≤P≤10Pa时，再充氢气至0.6Mpa，然后球磨1-5h；(3)3D建模根据最终产品的形状尺寸使用3D打印软件进行建模，根据材料成本的不同，设计不同的收缩比和加工余量；(4)激光打印将上述球磨好的混合粉末装入铺粉式激光打印设备中，然后抽真空，待真空压力P≤200Pa时，按设计的产品尺寸在打印设备中建模开始打印，打印参数为：激光功率为50-500W，打扫描速度为50-300mm/s,激光束直径为50-300μm，打印每层铺粉厚度为5-100μm；(5)热处理将上述打印好的样品进行热处理，热处理工艺为：固溶温度为700-1000℃，保温1-5h，时效温度为350-500℃，保温3-8h；(6)表面加工将上述热处理后的样品按成品触头尺寸进行表面加工处理，达到设计最终要求表面粗糙度及精度即可。2.根据权利要求1所述的一种高导耐高温铜合金制备方法，其特征在于，所述雾化铜粉的制备过程为：A：取电解铜板，装入真空感应熔炼炉内的坩埚上进行熔炼，得到铜熔体；B：将上述制备的铜熔体倒入雾化装置内，采用超音速气体雾化方法进行将铜熔体雾化制粉；C：将步骤B所制备的雾化铜粉送至氧化炉中，通入O2和H2O2的混合物，将氧化炉内温度加热至400-600℃，得到表面氧化的雾化铜粉；D：向步骤C制备的表面氧化的雾化铜粉中通入CO进行还原反应，使表面氧化的雾化铜粉还原为铜粉，并通过收粉装置对制备的铜粉进行收集备用。3.根据权利要求2所述的一种高导耐高温铜合金制备方法，其特征在于，所述步骤B中所述的超音速气体雾化方法具体过程为：打开雾化气源，通过雾化喷嘴向雾化装置内通入惰性气体，对铜熔体进行喷射并冷却，形成雾化铜粉，其中，雾化压力为3-6MPa。4.根据权利要求3所述的一种高导耐高温铜合金制备方法，其特征在于，所述惰性气体可为氩气、氦气或者两者混合物。5.根据权利要求2所述的一种高导耐高温铜合金制备方法，其特征在于，所述步骤A中所述的熔炼过程为：对真空感应熔炼炉抽真空，当炉内真空压力р≤3Pa时，加热升温，功率升至90KW-110KW，待坩埚内原料达到均匀后，降功率至35KW以下，向炉体内充入浓度为99.999％的氩气，炉内压力升至0.08Mpa时，停止充入氩气，升功率至80KW±5KW，精炼3-5min。6.根据权利要求2所述的一种高导耐高温铜合金制备方法，其特征在于，所述步骤A中所述的坩埚为石英坩埚。7.根据权利要求1所述的一种高导耐高温铜合金制备方法，其特征在于，所述步骤(1)2CN109971989A权利要求书2/2页中所述雾化铜粉粒径为5-50μm，WC、AlN粉末粒径为0.3-5μm，球形度大于80％。8.根据权利要求1所述的一种高导耐高温铜合金制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中原料的混合过程中，球料比为1:(2-5)。