[发明专利]含钨铜合金层的层状铜电极及其增材制造装置和方法

权利要求书

1.一种含钨铜合金层的层状铜电极，包括层状铜电极本体，其特征在于，所述层状铜电极本体包括多层采用纯铜或铜合金材料制造而成的铜层，在相邻的两层铜层之间设有采用钨铜合金材料制造而成的钨铜合金层。

2.根据权利要求书1所述的一种含钨铜合金层的层状铜电极，其特征在于：所述钨铜合金材料中含钨量为10％-95％，所述钨铜合金层的体积占层状铜电极本体的1％-60％，所述钨铜合金层的厚度为50微米-1500微米。

3.根据权利要求书2所述的一种含钨铜合金层的层状铜电极，其特征在于：所述层状铜电极本体包括相互平行分布的三层铜层和两层钨铜合金层，所述钨铜合金层设置在相邻的两层铜层之间，两层钨铜合金层的体积占层状铜电极本体的50％；

所述钨铜合金材料中含钨量为70％，所述铜层的厚度为800微米，所述钨铜合金层的厚度为1200微米，在所述钨铜合金层上开设有多个导通孔，在所述导通孔内填充有能够确保相邻的两层铜层能够相互导通的纯铜或铜合金材料。

4.根据权利要求书3所述的一种含钨铜合金层的层状铜电极，其特征在于：所述导通孔为直径为50微米-2000微米的圆形孔或方形孔。

5.根据权利要求书2所述的一种含钨铜合金层的层状铜电极，其特征在于：所述层状铜电极本体包括同轴的三层铜层和两层钨铜合金层，所述钨铜合金层设置在相邻的两层铜层之间，两层钨铜合金层的体积占层状铜电极本体的50％；

所述钨铜合金材料中含钨量为70％，所述铜层的厚度为800微米，所述钨铜合金层的厚度为1200微米，在所述钨铜合金层上开设有多个导通孔，在所述导通孔内填充有能够确保相邻的两层铜层能够相互导通的纯铜或铜合金材料。

6.据权利要求书5述的一种含钨铜合金层的层状铜电极，其特征在于：所述导通孔为直径为50微米-2000微米的圆形孔或方形孔。

7.一种含钨铜合金层的层状铜电极的增材制造装置，该增材制造装置用于制造如权利要求书1-6任意一项所述的含钨铜合金层的层状铜电极，其特征在于，包括设置在工作台上的打印腔室，在所述打印腔室内部设有基板，在所述基板的上方并列设有用于进行打印的第一微细喷头和第二微细喷头；

在所述第一微细喷头和第二微细喷头上分别安装有用于提高所打印的材料的致密度的微型超声波发生装置，所述微型超声波发生装置的频率为20-50千赫兹。

8.一种含钨铜合金层的层状铜电极的制造方法，该制造方法采用如权利要求书7所述的含钨铜合金层的层状铜电极的制造装置对层状铜电极进行制造，其特征在于，包括如下步骤：

S1.将用于制造层状铜电极的三维模型文件导入制造装置内；

S2.根据打印位置所对应材料的情况，纯铜或铜合金粉末通过制造装置的第一微细喷头打印至设置的位置形成铜层，第一微细喷头在打印铜层时，设置在其上部的微型超声波发生装置的振幅为5-50微米，钨铜混合粉末通过制造装置的第二微细喷头打印至设置的位置形成钨铜合金层，第二微细喷头在打印钨铜合金层时，设置在其上部的微型超声波发生装置的振幅为15-100微米；

S3.打印完成后，将层状铜电极材料连同基板放入加热装置进行加热，去除有机粘结剂；

S4.去除有机粘结剂之后，再将层状铜电极材料在惰性气体的保护下加热进行烧结，保温2小时；

S5.烧结完成后，将层状铜电极材料冷却至室温，使用线切割将层状铜电极材料从制造装置的基板上切割下；

S6.最后将通过上述步骤获得的层状电极材料加工成所需的电极形状即可。

9.权利要求书8述的一种含钨铜合金层的层状铜电极的制造方法，其特征在于：所述钨铜混合粉末与纯铜或铜合金粉末中含有有机粘接剂。

10.权利要求书8述的一种含钨铜合金层的层状铜电极的制造方法，其特征在于：所述S3的加热温度为150-500℃。