[发明专利]一种银铜铁复合导电线材及其制备方法

说明书

本发明提供了一种银铜铁复合导电线材及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：S1、将银管、铜管和铁棒在真空或惰性气体保护下进行再结晶退火处理；S2、采用机械方法或者化学方法对步骤S1处理过的银管、铜管和铁棒进行表面处理，去除其表面油污、氧化层及其它杂质；S3、将步骤S2处理过的铁棒进行表面机械碾压处理；S4、将步骤S3处理过的铁棒装入铜包套，并对其进行热处理；S5、将步骤S4处理过的铜/铁棒进行表面机械碾压处理；S6、将步骤S5处理过的铜/铁棒装入银包套，并对其进行热处理；S7、将步骤S6处理过的银/铜/铁棒冷拉拔至要求尺寸，在真空或惰性气体保护下进行退火处理，制备得到银/铜/铁复合导电线材。

技术领域

本发明涉及电工材料技术领域，尤其涉及一种银铜铁复合导电线材及其制备方法。

背景技术

作为导电材料，其要求主要是良好的导电导热性、抗氧化、耐腐蚀、较高的强度及延展性等。铜及铜合金具有良好的传导性，是电力、电子及通讯领域主要的导电材料，通常用作电线或电缆的材料主要是纯铜，但是纯铜屈服强度仅为69MPa(《Materials Scienceand Engineering An Introduction:Eight Edition； John WileySons,Inc》；WilliamD.Callister,Jr.,David G.Rethwisch；2009； p168)，限制了其进一步推广应用。银是导电率最高的金属、同时也具有良好的抗氧化性、耐蚀性、但是其价格昂贵，屈服强度仅为20-25MPa(《银》；中南大学出版社；宁远涛，赵怀志；2005；p67)。与银、铜相比，铁分布较广，储量居地壳含量第四，价格低廉，导电性良好，屈服强度为130MPa(《Materials Science andEngineering An Introduction:Eight Edition；John WileySons,Inc》； WilliamD.Callister,Jr.,David G.Rethwisch；2009；p168)，但是其抗腐蚀性较差，易氧化生锈从而导致电阻急剧上升。

因此，将银、铜、铁中的任两者或者三者进行组合，充分利用各自优点，达到良好的强度、导电性、抗氧化及耐腐蚀性等优点，同时达到节约银、铜材料的经济要求，成为目前的研究热点。

首先将银、铜、铁进行配料并熔炼制成银铜铁合金是一种常见的高强高导电材料制备方法。中国专利公开号CN105839038A，公开日2016年8月10日，发明创造的名称为一种高强度高导电率Cu-Ag-Fe合金的制备方法，该申请案公开了一种高强度高导电率Cu-Ag-Fe合金的制备方法，其制备方法包括以下步骤：将Cu-Ag-Fe合金原料按配比熔炼，在1000～1300℃浇注制得铸态Cu-Ag-Fe母合金；在0.1～1T交变磁场作用下将Cu-Ag-Fe合金凝固；在0.1～30T稳恒磁场作用下对合金进行均匀化处理；然后进行预变形、中间退火热处理、再变形，最后在0.1～30T稳恒磁场下最终退火热处理，得到高强度高导电率Cu-Ag-Fe合金线材/板材。该方法利用电磁场、形变配合热处理制备Cu-Ag-Fe合金，不仅保留了 Cu-Ag合金优良的导电性，并且提高了合金强度，降低了合金原料成本。其不足之处在于该方法需要外加稳恒磁场进行熔炼、均匀化及退火处理，设备和成本要求较高，同时制备成合金在提高强度的同时，由于析出第二相造成的界面散射、固溶合金化造成的晶格畸变散射，在获得高强度的同时牺牲了导电性。

因此，为减少析出第二相、固溶合金化等造成的电子散射，一些研究者将银、铜、铁制成复合材料，从而达到降低材料的电阻率的目的。中国专利公开号CN102091718A，公开日2011年6月15日，发明创造的名称为银铜铁复合板的制造方法。该申请案公开了一种银铜铁复合板的制造方法，采用爆炸复合的方法，制成银铜铁复合板坯；然后热轧、冷轧、退火、裁剪校平、清洗、烘干，即制得银铜铁复合板。该发明的银铜铁复合板的制造方法，采用银铜铁三种金属复合一体的材料，取替传统的银铜材料，最大限度的节约了铜材料，还采用爆炸复合的轧制方法，使得材料的强度高于现有方法制得的银铜材料，结合强度更高、性能更稳定、使用更长久。其不足之处在于该方法采用的是采用炸药爆炸复合、成本较高同时也具有一定的危险性，整体工艺流程较长。