本發(fā)明屬于銅合金領(lǐng)域,特別是指一種高導(dǎo)電率銅合金材料。
背景技術(shù):
世界上每年銅產(chǎn)量的58%以上是用于電工材料領(lǐng)域,在我國金屬銀每年有80%工業(yè)用銀是用于電工領(lǐng)域。也就是說銅和銀這兩種金屬工業(yè)領(lǐng)域主要是以電工材料為主,但我國是一個(gè)白銀缺乏國家,并且從世界市場來看白銀的價(jià)格遠(yuǎn)高于銅。而就這兩種金屬在電工材料領(lǐng)域的物理性能來說有很近的相似性能,特別是對(duì)于電工中最重要的指標(biāo)導(dǎo)電性能銅為銀的94%,導(dǎo)電性能位于所有金屬的第2位。
兩種金屬在電工材料領(lǐng)域的近似性如何用價(jià)格較低的銅來替代白銀用于某些電工器件上,是本領(lǐng)域科研人員一直在努力課題。雖然現(xiàn)有些電工材料已經(jīng)有用銅來替代白銀,但這種替代只是簡單的替代,是以犧牲電工產(chǎn)品的性能為代價(jià)的。后自我國專利CN03135189公開了一種非含銀稀土銅碲高導(dǎo)合金材料的專利后,因?yàn)樵搶@募夹g(shù)方案中的導(dǎo)電率超過現(xiàn)使用的銀銅合金的導(dǎo)電率,完全接近白銀的導(dǎo)電率,并由于我國的稀土資源豐富,現(xiàn)白銀已經(jīng)逐漸被這一技術(shù)所取代。
但近年來隨著國家對(duì)稀土的保護(hù)和限制,稀土的價(jià)格已經(jīng)上升過快,如何對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)就顯的特別重要了。而在冶金領(lǐng)域,均知道某種材料的微小改變就可能會(huì)影響到產(chǎn)品的性能,這也是我們即使知道這類材料的大致配方范圍但生產(chǎn)的產(chǎn)品確無法達(dá)到原產(chǎn)品的性能的主要原因。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是對(duì)現(xiàn)有的銅合金技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),以實(shí)現(xiàn)在保證銅合金材料的電導(dǎo)率能夠替代白銀外,降低材料的生產(chǎn)成本。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種高導(dǎo)銅合金材料,其組成按重量百分比為:銅99%-99.5%,釕0.01%-0.02%,碲0.05%-1.2%,鑭系稀土金屬0.03%-0.08%。
更優(yōu)選的是,其組成按重量百分比為:銅99.4%,鑭系稀土金屬0.08%,碲0.51%,釕0.01%。
本發(fā)明的有益效果是:
通過本技術(shù)方案生產(chǎn)的銅合金材料具有導(dǎo)電率高,性能好,相對(duì)生產(chǎn)成本低,其產(chǎn)品性能完全可以替代白銀,并且該銅合金在半導(dǎo)體領(lǐng)域中可以提高的性能和散熱效果。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)本發(fā)明通過具體實(shí)施例來進(jìn)行詳細(xì)說明。
在本發(fā)明中,對(duì)于銅合金的煉制工藝要求并不嚴(yán)格,現(xiàn)有技術(shù)的煉制方式均能夠生產(chǎn),工藝門檻低。
在本技術(shù)方案中最重要的是原材料的質(zhì)量和各組分量的控制,微小的變化對(duì)最終銅合金的性能均有很大影響,在其它工藝方面同我國專利CN03135189的技術(shù)方案相同,唯一不同的是在合金液澆鑄后降溫的中段900-700℃范圍內(nèi)控制降溫速度,維持在20-25℃恒溫降溫,以利于銅合金中各元素的蠕化作用,實(shí)現(xiàn)各元素晶體的排列。
用本技術(shù)生產(chǎn)的銅合金同銅銀合金相比,其電導(dǎo)率高出8%以上,熱導(dǎo)率高出15%以上,抗拉強(qiáng)度高出5%以上,切削性能優(yōu)于銅銀合金,抗電蝕性能好,不會(huì)因電弧作用產(chǎn)生銀鎘蒸汽污染環(huán)境,電子顯微鏡下晶粒排列規(guī)則。
實(shí)施例1
一種高導(dǎo)銅合金材料,其組成按重量百分比為:銅99%,釕0.01%,碲0.96%,鑭系稀土金屬0.03%。
實(shí)施例2
一種高導(dǎo)銅合金材料,其組成按重量百分比為:銅99.5%,釕0.02%,碲0.4%,鑭系稀土金屬0.08%。
實(shí)施例3
一種高導(dǎo)銅合金材料,其組成按重量百分比為:銅99.4%,鑭系稀土金屬0.08%,碲0.51%,釕0.01%。
注:以上是在900-700℃以22℃/小時(shí)恒溫退火后測量數(shù)據(jù)。