[发明专利]可替代铍铜的环保弹性功能复合材料及其制备方法、应用

说明书

本发明提供可替代铍铜的环保弹性功能复合材料及其制备方法、应用，包括：将第一SUS301卷料、Cu卷料及第二SUS301卷料进行复合，得到SUS301/Cu/SUS301复合材料；对复合材料进行扩散退火；对经清刷、去毛边处理后的复合材料进行先冷轧后软化退火的循环处理，得到软态复合材料；对软态复合材料进行变形量为40％～50％的成品冷轧，得到抗拉强度、延伸率、弹性模量及电导率接近且优于铍铜的环保弹性功能复合材料。本发明利用SUS301的高强度、高弹性与Cu的高导电性相结合，通过复合、轧制等方式得到在抗拉强度、延伸率、弹性模量、电导率性能上接近且优于铍铜的复合材料，在一定领域内替代铍铜的使用。

技术领域

本发明涉及电气器件新材料应用领域，具体地，涉及一种可替代铍铜的环保弹性功能复合材料及其制备方法、应用。

背景技术

高导电弹性复合材料在电气、电工、电子、机械等领域具有广泛的应用，而铍铜合金仪器优良的弹性、高的强度、高导电性应用范围广泛。然而，由于铍元素在合金冶炼加工中对环境的危害巨大，以及加工过程质量控制难度及加工生产技术要求极高。因此，出于对环境保护及寻找可替代铍铜合金的材料成为国内外研究的热门课题。

铍铜合金是一种典型的时效强化合金，通过在铜中加入常温下固溶度极小，而高温下固溶度较大的合金元素铍，通过高温固溶-淬火处理，使合金元素铍在铜中形成过饱和固溶体，强度与纯铜相比有所提高，再通过时效，使过饱和固溶体分解，合金元素铍以一定形式析出，弥散分布在铜基体中形成沉淀相，沉淀相能有效地阻止晶界和位错的移动，从而大大提高合金强度。同时保证其高的弹性和高导电性能。所以国内外企业及科研机构研究各种合金强化，制备可替代铍铜合金的复合材料。

经检索发现，申请号为CN201380003400.1的中国专利，公开了一种底板和底板的制造方法，该底板(2)由复合材料构成，该复合材料通过由奥氏体类不锈钢形成的第一层(21)、由Cu或Cu合金形成且层叠于第一层的第二层(22)和由奥氏体类不锈钢形成且层叠于第二层的与第一层相反的一侧的第三层(23)轧制接合而成，第二层的厚度为复合材料的厚度的15％以上。对于第一层和第三层应用奥氏体类不锈钢的情况下，优选选定一般经常使用的容易获得和再利用的SUS304。其中，SUS304虽然存在因复合材料形成时和冲压加工时等的加工使组织马氏体化而带有磁性的情况，但是会因制造过程中实施的热处理等退磁，推测最终得到的底板被磁化的可能性非常低。此外，也优选对于使材质相同的第一层和第三层选定SUS301。但是上述制备工艺的成品轧制变形量约为10％，按金属加工的一般经验，其状态基本处于1/4硬态，也就是上述专利的复合材料的屈服强度在400MPa左右，该专利得到复合材料主要是针对散热性能的改进，其抗拉强度及弹性模量有所欠缺，无法替代铍铜应用在弹性材料领域。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供可替代铍铜的环保弹性功能复合材料及其制备方法、应用。

本发明第一个方面提供一种可替代铍铜的环保弹性功能复合材料的制备方法，包括：

S1：对第一SUS301卷料、第二SUS301卷料和Cu卷料进行表面预处理；

S2：将经S1处理后的所述第一SUS301卷料、所述Cu卷料及所述第二SUS301卷料进行层状复合，其中，将所述Cu卷料设置于所述第一SUS301卷料与所述第二SUS301卷料的中间层，得到SUS301/Cu/SUS301复合材料；

S3：对S2得到的所述SUS301/Cu/SUS301复合材料进行扩散退火；

S4：对经S3扩散退火后的所述SUS301/Cu/SUS301复合材料进行清刷、去毛边处理；