[发明专利]热沉用钼铜合金的原料混合方法、制备工艺及产品

说明书

热沉用钼铜合金的原料混合方法，热沉用合金材料的原料包括铜粉和钼粉，其特征在于首先调整钼粉的松装比重，使钼粉与铜粉的松装比重差值小于0.5 g/cm³，然后根据混合比例需求，将铜粉和钼粉均匀混合。本发明可有效解决钼粉与铜粉混合料中铜粉团聚，在渗铜烧结的时候铜粉熔化，形成尺寸较大的铜池，影响合金材料中铜分布均匀性的问题，提高钼铜混合料的混合均匀性，从而提高钼铜合金的物理性能的均匀性。还发明还提供一种热沉用钼铜合金的制备工艺及产品。

技术领域

本发明涉及一种热沉用钼铜合金的原料混合方法，用于钼粉和铜粉的均匀混合，属于钼铜合金制备工艺领域，本发明还涉及一种热沉用钼铜合金的制备工艺及产品。

背景技术

现有的热沉用钼铜合金中普遍存在铜分布不匀的问题，一般称之为“铜池”，无论是采用混铜法还是渗铜法，钼铜合金中铜分布不匀的现象会直接导致产品的性能偏差，比如铜含量，硬度、导电率、导热率和热膨胀系数等都会存在不匀现象。

热沉用钼铜合金的生产方法主要有：混铜法，将钼铜混合粉末经过压制成型后，在1300-1500°液相烧结而获得。此法制备的材料均匀性不好、铜的分布很不匀称，存在较多闭空隙，致密度通常低于98%，很难应用于微电子的热沉领域。渗铜法，先将钼粉压制成型，并烧结成具有一定孔隙度的钼骨架，然后熔渗铜，获得钼铜合金材料。这种方法获得的钼铜合金材料同样存在铜分布不匀的问题。而在现为了解决铜分布不匀以及孔隙度的问题，现有技术中采用钼粉和铜粉机械球磨的方法，来获得分布均匀的钼粉和铜粉的混合物，同时增加混合粉末的表面能，活化烧结，以获得铜相分布均匀，相对密度大于98.5%的钼铜材料。但是此工艺获得的钼铜材料，内部仍然存在尺寸大于80μm以上的“铜池”，材料的均匀性仍然没有得到很好的解决。

在钼铜合金中铜分布不均匀的现象，主要原因是钼粉和铜粉两者相混合不匀，就算是利用球磨来混合，混料后只要轻轻震动，铜粉就会下沉，钼粉就会上浮，造成铜粉团聚。进行渗铜烧结的时候，坯料里面团聚的铜粉熔化了，就会形成铜池，铜池的尺寸大于80μm以上，就会严重影响合金材料中铜分布的均匀性。

现有技术中相关的专利文献有：

1、CN 103170616 A，一种钼铜合金箔片及其制备工艺，钼铜合金箔片厚度为 0.1～ 1.0mm，钼相和铜相呈短纤维状均匀分布，铜相之间相互搭接。铜为20wt％～ 50wt％、余量为钼的钼铜合金箔片的制备工艺，包括混合粉末高能球磨处理后经压制成型、预烧结、熔渗烧结制得钼铜合金板材，合金板材经过热轧、热处理及冷轧得到合金箔片。

2、CN 104762498 A，公开了一种高致密钼铜合金的热等静压制备工艺，目的在于解决采用现有方法制备钼铜合金时，存在相对密度较低，成分分布不均，样品尺寸较小等缺陷，影响材料热导率、器件气密性的问题。本发明将称取的原料球磨后，先制备出冷压坯，然后采用氢气还原去除低密度氧化物相，通过高真空热等静压致密化烧结的方法，成功解决了钼铜合金的致密度问题，同时大大降低了烧结温度，有效的控制了材料的界面结构，实现了成分的均匀分布，优化了材料的导热性能。

3、CN 100475991C, 涉及一种复合材料，是Cu含量为30～70重量％的Mo- Cu类复合材料，该材料中含有铜池相和Mo-Cu类复合相，含有10～ 50重量％的铜池相。放热构件使用复合材料。

4、CN 102015163 A，涉及最大平均粒径 D50 为 75μm，优选地最大为 25μm 的金属、合金或复合材料粉末混合物，在其制备工艺中原料粉末首先被转化成片状颗粒，然后这些片状颗粒在有助磨剂的情况下与其它添加剂一起被粉碎。

以上现有技术中，都没有解决钼粉与铜粉混合料中铜粉团聚，进行渗铜烧结的时候铜粉熔化，形成尺寸较大的铜池，影响合金材料中铜分布均匀性的问题。

发明内容