[发明专利]一种具有优异力学性能的Cu-(WC-Y2

说明书

本发明公开了一种具有优异力学性能的Cu‑(WC‑Y₂O₃)复合材料制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(一)预制粉；(二)煅烧还原；(三)终制粉；(四)烧结。本发明通过球磨工艺和放电等离子烧结，将WC与Y₂O₃这两种高硬度颗粒添加到铜基体内得到WC‑Y₂O₃均匀分布的Cu‑(WC‑Y₂O₃)复合材料，通过WC‑Y₂O₃均匀分布产生的弥散强化作用，细化铜晶粒，提高铜合金的硬度，高达112～132HV，使其具有更加优异的力学性能。在各种使用条件下，可以提高铜合金的使用寿命，减少因铜合金硬度强度不足带来的风险。

技术领域

本发明属于高强高导用铜合金复合材料领域，具体涉及一种具有优异力学性能的Cu-(WC-Y₂O₃)复合材料制备方法。

背景技术

金属基复合材料是指利用复合技术将多种性能不同的金属在界面上实现冶金结合而形成的复合材料。由于铜及其合金具有良好的导电、导热、耐蚀以及便于机械加工等特点可以应用于集成电路的引线框架，电接触材料，大功率电子管支架等自冷导热材料等。

由于铜及其合金具有良好的导电、导热、弹性、耐蚀、装饰性以及便于机械加工、无磁性和成分低等特点，因此广泛用于电子工业，与我国经济和尖端技术的发展关系密切，随着高科技的突飞猛进，特别是微电子和真空电子器件的日益发展，传统的铜合金逐渐无法满足人们的要求，主要表现在铜合金的低强度低硬度，于是要求研究一种新的方法提高铜合金的力学性能。机械合金化法是制取弥散粉末比较简单、成本较低的一种方法，其工艺参数易控制。弥散强化材料中可用的弥散相粒子有很多，其共性是：与基体互不相溶，有较高的强度和硬度，在高温下有较好的稳定性，不与基体发生反应，它们通常是一些氧化物、碳化物。

发明内容

本发明旨在提供一种具有优异综合性能的Cu-(WC-Y₂O₃)复合材料制备方法，经过烧结制备的Cu-(WC-Y₂O₃)复合材料的硬度与纯铜相比有明显的提高。

本发明的具有优异综合性能的Cu-(WC-Y₂O₃)复合材料，是由湿化学法、球磨、碳化以及放电等离子烧结加工制成。

本发明的一种具有优异力学性能的Cu-(WC-Y₂O₃)复合材料制备方法，包括如下步骤：

(一)预制粉

(1)将硝酸钇(Y(NO₃)₃·6H₂O)和三乙醇胺(C₁₆H₂₂N₄O₃)溶解在去离子水中，然后向溶液中加入偏钨酸铵(AMT)，充分搅拌得到混合溶液；

(2)将草酸(C₂H₂O₄·2H₂O)滴入到上述混合溶液中，随着草酸滴入量的增加，溶液中的沉淀物开始出现，将混合溶液放入磁力搅拌器中至溶液完全蒸发得到前驱体；

(3)将步骤(2)获得的前驱体在研钵中充分研磨，得到前驱体粉末。

(二)煅烧还原

将上述前驱体粉末放入高温管式炉中，在氢气气氛下进行煅烧还原得到W-Y₂O₃。

(三)终制粉