一種銅基復合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種銅基復合材料及其制備方法，該材料包括以下原料：銅粉，氧化銅粉，氯化銅粉，鋁粉，秸稈粉，氧化硅，二氧化硅，氧化鎳粉，硬脂酸鋅，聚乙烯醇，聚丙烯酰胺，硅酸鈣。制備過程：步驟1，按份數(shù)稱取各原料；步驟2，將銅粉，氧化銅粉，氯化銅粉，鋁粉，秸稈粉，氧化硅，二氧化硅，氧化鎳粉，硬脂酸鋅，聚乙烯醇，聚丙烯酰胺和硅酸鈣混合后，在40-60℃下加熱攪拌得混合物；步驟3，將混合物裝入模具中，放入熔滲爐中，通入惰性氣體后，再熔滲10-15分鐘，得混合液；步驟4，取出熔滲爐，至于冰水混合物中冷卻，得銅基復合材料。本發(fā)明復合材料具有較高的硬度和耐磨性能，適合產(chǎn)業(yè)化。
【專利說明】一種銅基復合材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及復合材料領(lǐng)域，具體涉及一種銅基復合材料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 銅是人類發(fā)現(xiàn)最早的金屬之一，也是最實用的純金屬之一，有很好的延展性，其導 電性僅次于銀，導熱性僅次于金和銀。高導電性、導熱性及良好的延展性是銅最有價值的特 性。但銅的硬度和屈服強度較低，抗蠕變性能也較差，制約了它在工業(yè)和軍事領(lǐng)域中的應 用。早在20世紀60年代就有研究者開展向銅基體中加入增強體從而制備出銅基復合材料 的研究，所得的材料既保持了銅的優(yōu)點，又彌補了銅的不足。到目前為止，國內(nèi)外研究和開 發(fā)了多種銅基復合材料，如Mo-Cu復合材料、石墨-TiC-Cu復合材料、碳化鈮增強Cu復合材 料等?，F(xiàn)有的銅基復合材料導電、耐磨等綜合性能有待進一步提高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種銅基復合材料及其制備方法， 復合材料耐磨、硬度大，可作為建筑或運輸業(yè)用品的原料。
[0004] 為解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為： 一種銅基復合材料，包括以下按重量份數(shù)計的原料：銅粉20-30份，氧化銅粉10-15份， 氯化銅粉10-15份，鋁粉1-5份，秸桿粉10-15份，氧化硅5-10份，二氧化硅5-10份，氧化 鎳粉5-10份，硬脂酸鋅2-5份，聚乙烯醇3-8份，聚丙烯酰胺1-5份，硅酸鈣3-6份。
[0005] 作為優(yōu)選的是，上述銅基復合材料，包括以下按重量份數(shù)計的原料：銅粉14-16 份，氧化銅粉12-15份，氯化銅粉13-15份，錯粉3-5份，結(jié)桿粉13-15份，氧化娃6-8份，二 氧化硅8-10份，氧化鎳粉6-8份，硬脂酸鋅2-5份，聚乙烯醇6-8份，聚丙烯酰胺2-4份，硅 酸鈣4-5份。
[0006] 作為優(yōu)選的是，所述結(jié)桿粉來源于互花米草結(jié)桿、油菜結(jié)桿或小麥結(jié)桿中一種。
[0007] 上述銅基復合材料的制備方法，包括以下步驟： 步驟1，按重量份數(shù)稱取各原料； 步驟2,將銅粉，氧化銅粉，氯化銅粉，鋁粉，秸桿粉，氧化硅，二氧化硅，氧化鎳粉，硬脂 酸鋅，聚乙烯醇，聚丙烯酰胺和硅酸鈣混合后，在40-60°C下加熱攪拌得混合物； 步驟3,將混合物裝入模具中，放入熔滲爐中，通入惰性氣體后，再熔滲10-15分鐘，得 混合液； 步驟4，取出熔滲爐，至于冰水混合物中冷卻，得銅基復合材料。
[0008] 作為優(yōu)選的是，上述銅基復合材料的制備方法中，步驟1，銅粉、氧化銅粉、氯化銅 粉、鋁粉、秸桿粉和氧化鎳粉的目數(shù)為400目。
[0009] 作為優(yōu)選的是，上述銅基復合材料的制備方法，步驟步驟3,熔滲參數(shù)為壓力 100-300MPa，溫度為 800-1000°C。
[0010]有益效果 本發(fā)明制備的銅基復合材料具有很高的硬度和耐磨性，導電性能佳，適合用于建筑、運 輸和通訊領(lǐng)域。

【具體實施方式】
[0011] 實施例1 一種銅基復合材料，包括以下按重量份數(shù)計的原料：銅粉20份，氧化銅粉10份，氯化銅 粉10份，鋁粉1份，互花米草秸桿粉10份，氧化硅5份，二氧化硅5份，氧化鎳粉5份，硬脂 酸鋅2份，聚乙烯醇3份，聚丙烯酰胺1份，硅酸鈣3份。
[0012] 上述銅基復合材料的制備方法，包括以下步驟： 步驟1，按重量份數(shù)稱取各原料，其中，銅粉、氧化銅粉、氯化銅粉、鋁粉、秸桿粉和氧化 鎳粉的目數(shù)為400目； 步驟2,將銅粉，氧化銅粉，氯化銅粉，鋁粉，秸桿粉，氧化硅，二氧化硅，氧化鎳粉，硬脂 酸鋅，聚乙烯醇，聚丙烯酰胺和硅酸鈣混合后，在40°C下加熱攪拌lOmin得混合物； 步驟3,將混合物裝入模具中，放入熔滲爐中，通入惰性氣體后，在壓力lOOMPa，溫度為 800°C熔滲10分鐘，得混合液； 步驟4，取出熔滲爐，至于冰水混合物中冷卻，得銅基復合材料。
[0013] 實施例2 一種銅基復合材料，包括以下按重量份數(shù)計的原料：銅粉25份，氧化銅粉13份，氯化銅 粉13份，鋁粉4份，小麥秸桿粉12份，氧化硅6份，二氧化硅8份，氧化鎳粉6份，硬脂酸鋅 4份，聚乙烯醇6份，聚丙烯酰胺3份，硅酸鈣5份。
[0014] 上述銅基復合材料的制備方法，包括以下步驟： 步驟1，按重量份數(shù)稱取各原料，其中銅粉、氧化銅粉、氯化銅粉、鋁粉、秸桿粉和氧化鎳 粉的目數(shù)為200目； 步驟2,將銅粉，氧化銅粉，氯化銅粉，鋁粉，秸桿粉，氧化硅，二氧化硅，氧化鎳粉，硬脂 酸鋅，聚乙烯醇，聚丙烯酰胺和硅酸鈣混合后，在50°C下加熱攪拌得混合物； 步驟3,將混合物裝入模具中，放入熔滲爐中，通入惰性氣體后，在壓力200MPa，溫度為 900°C熔滲12分鐘，得混合液； 步驟4，取出熔滲爐，至于冰水混合物中冷卻，得銅基復合材料。
[0015] 實施例3 一種銅基復合材料，包括以下按重量份數(shù)計的原料：銅粉30份，氧化銅粉15份，氯化銅 粉15份，鋁粉5份，油菜秸桿粉15份，氧化硅10份，二氧化硅10份，氧化鎳粉10份，硬脂 酸鋅5份，聚乙烯醇8份，聚丙烯酰胺5份，硅酸鈣6份。
[0016] 上述銅基復合材料的制備方法，包括以下步驟： 步驟1，按重量份數(shù)稱取各原料，其中，銅粉、氧化銅粉、氯化銅粉、鋁粉、秸桿粉和氧化 鎳粉的目數(shù)為400目； 步驟2,將銅粉，氧化銅粉，氯化銅粉，鋁粉，秸桿粉，氧化硅，二氧化硅，氧化鎳粉，硬脂 酸鋅，聚乙烯醇，聚丙烯酰胺和硅酸鈣混合后，在60°C下加熱攪拌得混合物； 步驟3,將混合物裝入模具中，放入熔滲爐中，通入惰性氣體后，在壓力300MPa，溫度為 1000°C熔滲15分鐘，得混合液； 步驟4，取出熔滲爐，至于冰水混合物中冷卻，得銅基復合材料。
[0017] 實施例4 一種銅基復合材料，包括以下按重量份數(shù)計的原料：銅粉30份，氧化銅粉15份，氯化銅 粉15份，鋁粉5份，油菜秸桿粉15份，氧化硅10份，二氧化硅10份，氧化鎳粉10份，硬脂 酸鋅5份，聚乙烯醇8份，聚丙烯酰胺5份，硅酸鈣6份。
[0018] 上述銅基復合材料的制備方法，包括以下步驟： 步驟1，按重量份數(shù)稱取各原料，其中，銅粉、氧化銅粉、氯化銅粉、鋁粉、秸桿粉和氧化 鎳粉的目數(shù)為400目； 步驟2,將銅粉，氧化銅粉，氯化銅粉，鋁粉，秸桿粉，氧化硅，二氧化硅，氧化鎳粉，硬脂 酸鋅，聚乙烯醇，聚丙烯酰胺和硅酸鈣混合后，在40°C下加熱攪拌lOmin得混合物； 步驟3,將混合物裝入模具中，放入熔滲爐中，通入惰性氣體后，在壓力lOOMPa，溫度為 800°C熔滲10分鐘，得混合液； 步驟4，取出熔滲爐，至于冰水混合物中冷卻，得銅基復合材料。
[0019] 性能試驗 將本發(fā)明制備的銅基復合材料，進行常規(guī)的性能測試，所得數(shù)據(jù)如下表所示：

【權(quán)利要求】
1. 一種銅基復合材料，其特征在于，包括以下按重量份數(shù)計的原料：銅粉20-30份，氧 化銅粉10-15份，氯化銅粉10-15份，鋁粉1-5份，秸桿粉10-15份，氧化硅5-10份，二氧化 硅5-10份，氧化鎳粉5-10份，硬脂酸鋅2-5份，聚乙烯醇3-8份，聚丙烯酰胺1-5份，硅酸 鈣3-6份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅基復合材料，其特征在于，包括以下按重量份數(shù)計的原料： 銅粉14-16份，氧化銅粉12-15份，氯化銅粉13-15份，錯粉3-5份，結(jié)桿粉13-15份，氧化 硅6-8份，二氧化硅8-10份，氧化鎳粉6-8份，硬脂酸鋅2-5份，聚乙烯醇6-8份，聚丙烯酰 胺2-4份，娃酸興4-5份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅基復合材料，其特征在于：所述秸桿粉來源于互花米草秸 桿、油菜結(jié)桿或小麥結(jié)桿中一種。
4. 權(quán)利要求1所述的銅基復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1，按重量份數(shù)稱取各原料； 步驟2,將銅粉，氧化銅粉，氯化銅粉，鋁粉，秸桿粉，氧化硅，二氧化硅，氧化鎳粉，硬脂 酸鋅，聚乙烯醇，聚丙烯酰胺和硅酸鈣混合后，在40-60°C下加熱攪拌得混合物； 步驟3,將混合物裝入模具中，放入熔滲爐中，通入惰性氣體后，再熔滲10-15分鐘，得 混合液； 步驟4，取出熔滲爐，至于冰水混合物中冷卻，得銅基復合材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的銅基復合材料的制備方法，其特征在于：步驟1，銅粉、氧化銅 粉、氯化銅粉、鋁粉、秸桿粉和氧化鎳粉的目數(shù)為400目。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的銅基復合材料的制備方法，其特征在于：步驟3,熔滲參數(shù)為 壓力 100-300MPa，溫度為 800-1000°C。
【文檔編號】B22F1/00GK104368806SQ201410581878
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】劉莉, 王爽, 劉曉東 申請人:蘇州萊特復合材料有限公司