專利名稱：二次電子發(fā)射用鈹銅合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二次電子發(fā)射用高鈹銅合金材料，屬于金屬材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鈹青銅是一種典型的沉淀硬化型合金，經(jīng)固溶處理后再冷加工或時效處理可獲得很高的強度和彈性，隨著Be含量的增加，其時效硬度也相應(yīng)增加。其成型性、抗疲勞性及應(yīng)力松弛方面也是其它銅合金所不及的。由于鈹青銅具有這些優(yōu)良的二次電子發(fā)射性和彈性能被廣泛用于電子、通訊、航天、航空等工業(yè)領(lǐng)域，制作各種高級彈性元件和電子元件。當(dāng)材料與電子束作用時，其表面結(jié)構(gòu)電子中的一部分可能獲得足夠的能量從材料表面逃出，這稱為二次電子發(fā)射現(xiàn)象。它與背散射電子不同，當(dāng)入射帶電粒子為電子且其中的一些被反方向反射時即產(chǎn)生背散射電子，如果入射粒子不是電子，就不會有背散射電子產(chǎn)生(但仍可產(chǎn)生二次電子)。如果入射粒子為電子時，則同時產(chǎn)生背散射電子和二次電子。背散射電子的能量通常為入射電子能量的幾分之一，而二次電子的能量較低，典型值小于IkeV，而且背散射電子產(chǎn)額相對于入射電子始終小于或等于1，而二次電子產(chǎn)額通常大于1，二次電子系數(shù)指的是二次電流Is與初級電子流Ip的比值。鈹青銅合金，經(jīng)處理在表面形成一薄層氧化鈹，它是二次電子發(fā)射體的主要層，因此鈹青銅合金中的含鈹量和雜質(zhì)元素含量決定了鈹青銅合金的二次電子發(fā)射性能，目前，市面上的鈹銅合金含鈹量主要為1.5wt.9T2.0wt.%，雜質(zhì)元素含量高，二次電子發(fā)射系數(shù)不穩(wěn)定且峰值不高，為了制得高二次電子發(fā)射系數(shù)的鈹銅材料，其要求含鈹量在2.7 %以上，主要重金屬雜質(zhì)含量(鉛、鎘等)控制在0.1%以下。要制造出符合以上要求的鈹青銅合金，主要有以下兩個問題:第一，鈹在銅基體里的極限固溶度為2.1wt.%.左右， 隨著含鈹量的增加，其不均勻性逐漸增加，控制最終制品均勻性難度大；第二，熔煉過程控制難，在熔煉過程中無法精確控制雜質(zhì)含量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高次級電子發(fā)射鈹銅合金材料，在15(Tl000V內(nèi)次級發(fā)射呈峰狀特性(在50(T600V達(dá)到峰值)。其合金成分范(wt.%): Be:2.7-3.0wt.%，N1: ^ 0.3lwt.%Fe^ 0.058wt.%, Al ^0.013wt.%, Si ^0.028wt.%, Pb: ^0.0020wt.%, Cd: ^0.0020wt.%, Zn:^0.0020wt.%，其它雜質(zhì)元素之和<0.43wt.%，其余為Cu。按下述步驟制成厚度為0.f0.2mm二次電子發(fā)射用高鈹銅板帶:
A.按質(zhì)量比將銅粉與鈹銅母合金粉末混合，在球磨機中進行機械合金化，球料比為5 20:1，介質(zhì)為酒精，時間為4 20h ；
B.將混合好的粉末進行增塑擠壓，加入粘合劑，脫脂后在85(T90(TC，氫氣和氮氣環(huán)境下燒結(jié)成坯，燒結(jié)時間為6 20h，最終制成厚度為2 5_厚的錠坯；
C.將錠坯在熱軋機上進行軋制變形，道次壓下量控制在209^40%，道次之間進行退火處理，退火溫度為70(T75(TC，退火時間為15 30min，之后進行酸洗，制成表面潔凈厚度為0.3 0.4mm厚的板材；
D.將厚度為0.3^0.4mm的板材，在軋機上進行精軋與板型控制，最終軋制為厚度為
0.r0.2mm的板帶，在真空爐中進行熱處理，制成二次電子發(fā)射用高鈹銅板帶。本發(fā)明二次電子發(fā)射用高鈹銅合金材料，含鈹量為2.79T3.0%，其在15(Tl000V內(nèi)二次電子發(fā)射呈峰狀特性，在50(T600V達(dá)到峰值，峰值能到9以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前峰值為5的水平。實施例1
對含 Be:2.70%, N1:0.25%, Fe:0.045%, A1:0.009%, S1:0.020%, Pb:0.0018%，其它雜質(zhì)元素之和彡0.43wt.%，制成0.21mm,寬度為IOOmm的板材，在150 1000V內(nèi)二次電子發(fā)射呈峰狀特性，在50(T600V達(dá)到峰值，峰值能到9。
實施例2
對含 Be:2.8%, N1:0.28%，F(xiàn)e:0.040%，Al: 0.010%, S1: 0.024%, Pb: 0.0017%，其它雜質(zhì)元素之和彡0.43wt.%，制成0.20mm,寬度為IOOmm的板材，在15(Tl000V內(nèi)二次電子發(fā)射呈峰狀特性，在50(T600V達(dá)到峰值，峰值能到9.5。實施例3
對含 Be:2.85%, N1:0.24%, Fe:0.043%, A1:0.008%, S1:0.022%, Pb:0.0018%，其它雜質(zhì)元素之和彡0.43wt.%，軋制成0.20mm,寬度為IOOmm的板材，在15(Tl000V內(nèi)二次電子發(fā)射呈峰狀特性，在50( T600V達(dá)到峰值，峰值能到10。實施例4
對含 Be:2.90%, N1:0.22%, Fe:0.041%, A1:0.009%, S1:0.025%, Pb:0.0016%，其它雜質(zhì)元素之和彡0.43wt.%，軋制成0.20mm,寬度為IOOmm的板材，在15(Tl000V內(nèi)二次電子發(fā)射呈峰狀特性，在50(T600V達(dá)到峰值，峰值能到10.5。實施例5
對含 Be:3.0%, N1:0.25%, Fe:0.045%, A1:0.009%, S1:0.020%, Pb:0.0018%，其它雜質(zhì)元素之和彡0.43wt.%，軋制成0.20mm,寬度為IOOmm的板材，在15(Tl000V內(nèi)二次電子發(fā)射呈峰狀特性，在50(T600V達(dá)到峰值，峰值能到11。
權(quán)利要求
1.二次電子發(fā)射用鈹銅合金，其特征在于成分為:含鈹:2.7-3.0wt.%，含鎳:(0.31wt.%，含鐵:彡 0.058wt.%，含鋁:彡 0.013wt.%，含硅:彡 0.028wt.%，含鉛:(0.0020wt.%，含鎘:彡0.0020wt.%，含鋅:彡0.0020wt.%，其它雜質(zhì)元素之和(0.43wt.%，余量為銅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電子發(fā)射用鈹銅合金，其特征在于:鈹百分含量是2.7-2.8wt.%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述二次電子發(fā)射用鈹銅合金，其特征在于:在15(Tl000V內(nèi)次級發(fā)射呈峰狀特性 ，在50(T600V達(dá)到峰值。
全文摘要
本發(fā)明提出一種二次電子發(fā)射用鈹銅合金材料，其在150~1000V內(nèi)二次電子發(fā)射呈峰狀特性(在500~600V達(dá)到峰值)，合金質(zhì)量百分成分為含鈹2.7-3.0wt.%，含鎳≤0.31wt.%，含鐵≤0.058wt.%，含鋁≤0.013wt.%,含硅≤0.028wt.%，含鉛≤0.0020wt.%,含鎘≤0.0020wt.%,含鋅≤0.0020wt.%,其它雜質(zhì)元素之和≤0.43wt.%。本發(fā)明在150~1000V內(nèi)二次電子發(fā)射呈峰狀特性，在500~600V達(dá)到峰值，峰值能到9以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前峰值為5的水平。
文檔編號C22C9/00GK103074514SQ20131001884
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者劉楚明, 朱戴博, 韓坦, 陳志永, 萬迎春, 肖宏超 申請人:中南大學(xué), 湖南有色金屬控股集團有限公司