[发明专利]一种高耐热无氧铜的制备方法

说明书

本发明公开了一种高耐热无氧铜的制备方法，其特征在于，包括：步骤S1、熔炼；步骤S2、铸造；步骤S3、均质化处理、热处理：将经过步骤S2制成的铸锭进行均质化处理，然后再依次经过正火、回火和淬火处理，得到高耐热无氧铜成品。本发明还公开了根据所述高耐热无氧铜的制备方法制备得到的高耐热无氧铜及其在电工电子领域和耐热材料中的应用。本申请公开的高耐热无氧铜硬度和导电性能好，耐热性能优异；制备方法设备投入少，工艺简单，操作控制方便，适合连续规模化生产。

技术领域

本发明涉及铜合金材料技术领域，尤其涉及一种高耐热无氧铜的制备方法。

背景技术

近年来，随着科技的进步及经济的发展，新能源汽车如雨后春笋般涌现，给人们的生活带来了极大的方便，有效地减少了环境污染，带动无氧铜的制备技术高速发展。无氧铜是制备新能源汽车动力模块电路板及其周边部件的重要材料，由于其克服了含杂质铜在退火后屈服强度较低和高温下抗蠕变差的缺点，具有更高强度和更高热导率，受到了电子材料专家的高度重视。

随着电子通信、导航控制、电真空、微驱动和电力电子传输行业的发展，工业上对无氧铜的质量提出了更高的要求，尤其是对无氧铜的耐热性能要求更加苛刻。例如在绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)领域，传统无氧铜已无法应对服役过程中迅速增加的热能和电能负荷，极易产生粗大的再结晶晶粒；在电真空微波管领域，传统无氧铜壳体经高温钎焊后晶粒显著长大，强度降低，使用过程中易变形，导致电真空微波管工作失效；传统无氧铜材质的电真空微波管收集极，被杂散电子束流的轰击后，无氧铜的晶粒显著长大，致使收集极变形、开裂、微波管失效。

为了解决上述问题，中国专利文献CN 112375927 A公开了一种高耐热无氧铜的制备方法，具体包括以下步骤：S1在保护气氛下，熔炼覆盖有木炭的电解铜，得到电解铜熔体；S2向所述的电解铜熔体中添加Cu-Ca中间合金和Cu-Ce中间合金后，继续熔炼，得到无氧铜熔体；S3静置后，从所述的无氧铜熔体底部连续吹入除杂气体，同时铸造所述的无氧铜熔体，得到铸锭；S4在保护气氛下，对所述的铸锭进行均匀化处理，得到均匀铸锭；S5在保护气氛下，对所述的均匀铸锭进行循环形变热处理，即得所述的高耐热无氧铜。该发明制备的高耐热无氧铜，在900℃的持续高温影响中，晶粒尺寸无明显长大，具有显著的耐热性。然而，其硬度和导电性有待进一步提高。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种硬度和导电性能好，耐热性能优异的高耐热无氧铜的制备方法，该制备方法设备投入少，工艺简单，操作控制方便，适合连续规模化生产。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高耐热无氧铜的制备方法，其特征在于，包括：

步骤S1、熔炼：按照配比将无氧电解铜、Cu-Se中间合金、Cu-Y中间合金、Cu-Nb中间合金、Cu-Si中间合金、Cu-Sc中间合金混合均匀后，加入覆盖剂和精炼剂，采用悬浮性混合除气除渣技术，引入惰性气体，在惰性气体气氛下熔炼，得到熔体；

步骤S2、铸造：将经过步骤S1制成的熔体采用高频震动结晶器、电磁悬浮搅拌技术，制造大量的游离晶，获得大量比例细小轴晶组织，铸造后制成铸锭；

步骤S3、均质化处理、热处理：将经过步骤S2制成的铸锭进行均质化处理，然后再依次经过正火、回火和淬火处理，得到高耐热无氧铜成品。

本发明的另一个目的，在于提供一种根据所述种高耐热无氧铜的制备方法制备得到的高耐热无氧铜。

本发明的再一个目的，在于提供一种所述无氧铜在电工电子领域和耐热材料中的应用。

具体实施方式

下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明。

一种高耐热无氧铜的制备方法，其特征在于，包括：