[发明专利]一种高电导率铜基复合材料的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及铜基复合材料领域，具体的涉及一种高电导率铜基复合材料的制备方法。

背景技术：

随着科技的发展，单一材料的性能已经很难满足当代工业日益提升的需求。复合材料能够综合各组元的优点，使材料拥有更优良的综合性能，拓宽材料的应用领域。复合材料中的金属基复合材料是以金属或者合金为基体的复合材料，凭借其结构轻量化和优异的导电导热及耐磨性能，逐渐在陆上运输、电子、热控、航空航天、工业、消费产品等诸多领域脱颖而出，实现了商业化的应用，极大的促进了军用和民用领域的高科技现代化，确立了其作为新材料和新科技的地位。

专利(200610104771.0)公开了一种制备氧化铝弥散强化铜基复合材料的方法，包括以下步骤：采用高能球磨法制备铜铝预合金粉末的复合粉；将复合粉冷压成型；在真空炉内进行烧结和内氧化；经两次热挤压后即制得，该方法制得的复合材料工艺简单，成本低，解决了铝在铜中的完全固溶和完全氧化的困难。但是该方法无法精确控制氧含量，进而影响铜基体中氧化铝颗粒的形成。

发明内容：

本发明的目的是提供一种高电导率铜基复合材料的制备方法，该方法制得的复合材料力学性能佳，制备简单，生产效率高。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高电导率铜基复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)采用水雾化制备Cu-Al合金粉，并将制得的Cu-Al合金粉在氧化设备中空气气氛下加热，制得物料；

(2)将制得的物料置于密闭容器中惰性气体保护气氛下进行一次煅烧，对煅烧后的物料进行破碎，破碎后的物料继续采用氧化设备空气气氛下加热处理，加热后的物料置于密闭容器中在惰性气体保护下进行二次煅烧，并对二次煅烧后的物料进行破碎，制得复合粉体；

(3)将上述制得的复合粉体进行破碎分级，制得氧化剂；

(4)采用水雾化方法制备Cu-Al合金粉；将制得的Cu-Al合金粉与步骤(3)制得的氧化剂混合置于密闭容器中加热到800-1000℃，氮气气氛下进行氧化处理0.5-3.5h，处理结束后将得到的粉体在氢气气氛下进行干燥处理，得到复合粉体；

(5)将步骤(4)制得的复合粉体进行冷等静压处理，得到的压坯真空烧结，最后将真空烧结后的压坯进行真空包套，然后进行热等静压处理，然后进行后续加工处理，制得铜基复合材料。

作为上述技术方案的优选，步骤(1)Cu-Al合金粉，Al的含量为0.5-1.5wt％。

作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述空气气氛下加热的温度为400-650℃，加热时间为0.5-1h。

作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，所述一次煅烧的温度为700-900℃，煅烧时间为1-3h。

作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，所述Cu-Al合金粉中，Al的含量为1-1.5wt％。

作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，所述氧化剂中的氧含量与Cu-Al合金粉中铝含量原子比为(2-5)：2。

作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，所述干燥处理的温度为600-800℃，处理时间为3-6h。

作为上述技术方案的优选，步骤(5)中，所述冷等静压处理的条件为压制压力为100-220MPa，时间为10min。

作为上述技术方案的优选，步骤(5)中，所述真空烧结的条件为温度850-900℃，烧结时间为2h，真空度为0.01Pa。

作为上述技术方案的优选，步骤(5)中，所述热等静压处理的条件为：温度为800-900℃，压力为100-150MPa，时间为1h。

本发明具有以下有益效果：

本发明采用水雾化的方法制备Cu-Al合金粉，然后通过一次加热、一次煅烧、二次加热、二次煅烧，制得的氧化剂分散性好，易于规模化生产，生产效率高；本发明采用自制的氧化剂与水雾化制备的Cu合金粉混合，在密闭容器内氧化，氧化后的粉末在氢气气氛下干燥处理，再依次进行冷等静压处理、真空烧结、热等静压处理，制得的铜基复合材料力学性能好，导电性好。

具体实施方式：

为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。

实施例1

一种高电导率铜基复合材料的制备方法，包括以下步骤：