本發(fā)明涉及銅合金材料領(lǐng)域，具體來說是一種含有稀散元素的高純度銅合金材料。

背景技術(shù)：

銅是經(jīng)常要使用的一種金屬材料，銅的導(dǎo)電性、介電損耗、脆性、塑性等和銅的微觀結(jié)構(gòu)會(huì)密切的關(guān)系，結(jié)構(gòu)缺陷將會(huì)影響到這些性能。

上述結(jié)構(gòu)缺陷與銅的凝固、固態(tài)轉(zhuǎn)變、擴(kuò)散等過程有及其密切的關(guān)系，通常缺陷有點(diǎn)缺陷、線缺陷、面缺陷、體缺陷，并且這些缺陷隨著外界的條件變化也在不同的變化，進(jìn)一步影響到銅的相關(guān)性能。

在銅的凝固過程中，加入一些孕育劑或者晶粒細(xì)化劑，選取合適的凝固時(shí)間和溫度，可獲得適宜的成核和晶粒成長(zhǎng)速率，從而控制晶粒尺寸，形成較小的晶粒，實(shí)現(xiàn)細(xì)化。

對(duì)銅合金材料來說，影響電導(dǎo)率的因素主要有固溶原子、雜質(zhì)、空位、位錯(cuò)以及晶界對(duì)電子的散射作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中銅電導(dǎo)率差銀成本高的問題，提供一種銅基稀散元素合金材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：取銅原料；

步驟2：調(diào)節(jié)真空感應(yīng)熔爐中的真空度為：0.5-0.7，通過惰性氣體，并進(jìn)行抽真空，將熔爐內(nèi)的真空度控制在0.5-0.7；

步驟3：向熔爐中加入銅料，并進(jìn)行加熱熔爐，通過控制功率控制熔化銅的氣泡均勻，在坩堝底部通過惰性氣體進(jìn)行攪拌；

步驟4：在溫度為1190℃-1300℃下加入銅原料質(zhì)量份數(shù)為0.01%-0.05%鈷、0.01%-0.05%鎳元素；

步驟5：通入氬氣，將真空度控制在0.2-0.3之間，將溫度控制在1300℃-1500℃之間，加入微量稀散元素鎵，鎵重量比為銅料的0.001-0.01%，以及銅料0.01%-0.05%稀土元素銫。

步驟6：進(jìn)行進(jìn)一步精煉，在超聲波狀態(tài)下進(jìn)行冷卻結(jié)晶處理；

步驟7：擠壓、拉伸成銅絲。

本發(fā)明所述的銅原料可以選一次電解后的高純度銅原料，但是本發(fā)明公開的技術(shù)方案對(duì)銅原料純度為99.99%具有優(yōu)異的效果，可將電導(dǎo)率銅料的電導(dǎo)率提高到101%以上，所以在優(yōu)選的方式中，選擇99.99%的銅原料，通常是一次電解的銅原料。在本發(fā)明中通入惰性氣體，主要在與出去水分和有害氣體，將真空度保持在0.5-0.7，可以有效的保持低壓，增大真空熔融的凈化效果，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明中通過在坩堝底部通入惰性氣體，能夠有效的進(jìn)行攪拌，一方面可以將熔體深層的有害雜質(zhì)進(jìn)行去除，另一方面能夠使得熔體均勻，有利于結(jié)晶，提高結(jié)晶的致密性。加入適量的鈷元素和鎳元素可以有效的進(jìn)行除雜、提高晶體的結(jié)晶均勻和致密性，降低局部缺陷，提高銅合金的電導(dǎo)率，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)加入的銫元素基本都留在了銅合金中，并且加相對(duì)于不加，電導(dǎo)率有較大提高，猜想銫元素的加入和一些有害雜質(zhì)形成有化學(xué)物，并且能夠溶于銅合金金屬當(dāng)中。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，上述元素的加入還并不得使得電導(dǎo)率有巨大的提高，為了使得晶體更加緊密，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)通過超聲波可以取得非常好的效果，其中超聲波對(duì)結(jié)晶的影響也是非常多面的，在一些波段中，超聲波影響較小，在一些波段中，超聲波效果比較突出，而功率超過一定值時(shí)，會(huì)導(dǎo)致晶粒被擊碎，效果比較差，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)在頻率范圍為1mhz-5mhz，功率為m*50w～m*100w下，結(jié)晶效果最好，其中m為銅合金熔體的質(zhì)量。

上述各組分的含量不是獨(dú)立存在的，為了達(dá)到較高電導(dǎo)率，其組分之間會(huì)有一定的相互影響性，而通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)上述合金元素各量和超聲波的配合可以充分的降低晶粒、提高銅晶體的致密性，提高電導(dǎo)率。在實(shí)驗(yàn)中在采用其他合金元素或者其他含量和超聲波的配合時(shí)，并不具有相應(yīng)的效果，所以，本發(fā)明中特定合金元素和含量和超聲波配合是本發(fā)明核心點(diǎn)所在，但同時(shí)，在沒有超聲波的刺激下，該合金元素的加入通常情況下可以提高力學(xué)性能，對(duì)電導(dǎo)率影響不大。綜上，本發(fā)明公開的合金元素的加入，能夠充分的對(duì)銅進(jìn)行除雜、并增大了強(qiáng)度、提高了銅晶體的致密性，提高了電導(dǎo)率。

作為優(yōu)選，步驟二中真空度為0.6。

作為優(yōu)選，步驟三在坩堝底部進(jìn)入的惰性氣體為氦氣。

作為優(yōu)選，所述步驟4中的鈷重量份數(shù)為0.02%，鎳元素質(zhì)量份數(shù)為0.02%。

作為優(yōu)選，步驟5中的真空度控制在0.3。

作為優(yōu)選，，超聲波的頻率范圍為1mhz-5mhz，所述的超聲波的功率為m*50w～m*100w,其中m為銅合金熔體的質(zhì)量。

本發(fā)明公開了一種銅合金高電導(dǎo)率材料，按照本發(fā)明所公開的方法制備得出。

本發(fā)明公開的制備方法，雜質(zhì)含量少，純度高，晶體致密，電導(dǎo)率可達(dá)101%以上。

具體實(shí)施方式。

具體實(shí)施例1：首先取純度為99.99%銅原料，調(diào)節(jié)真空感應(yīng)熔爐中的真空度為：0.6，通過惰性氣體，并進(jìn)行抽真空，將熔爐內(nèi)的真空度控制在0.6；向熔爐中加入銅料，并進(jìn)行加熱熔爐，通過控制功率控制熔化銅的氣泡均勻，在坩堝底部通過氦氣進(jìn)行攪拌；其次在溫度為1200℃-1300℃下加入銅原料質(zhì)量份數(shù)為0.01%鈷、0.01%鎳元素；之后通入氬氣，將真空度控制在0.2-0.3之間，將溫度控制在1300℃-1500℃之間，加入微量稀散元素鎵，鎵重量比為銅料的0.001%，以及銅料0.01%稀土元素銫；最后，進(jìn)行進(jìn)一步精煉，在超聲波（聲波的頻率為1mhz，所述的超聲波的功率為m*50w,其中m為銅合金熔體的質(zhì)量）狀態(tài)下進(jìn)行冷卻結(jié)晶處理，擠壓、拉伸成銅絲，測(cè)得電導(dǎo)率為101%。

具體實(shí)施例2：首先取純度為99.99%銅原料，調(diào)節(jié)真空感應(yīng)熔爐中的真空度為：0.7，通過惰性氣體，并進(jìn)行抽真空，將熔爐內(nèi)的真空度控制在0.7；向熔爐中加入銅料，并進(jìn)行加熱熔爐，通過控制功率控制熔化銅的氣泡均勻，在坩堝底部通入氦氣進(jìn)行攪拌；其次在溫度為1200℃-1300℃下加入銅原料質(zhì)量份數(shù)為0.03%鈷、0.03%鎳元素；之后通入氬氣，將真空度控制在0.2之間，將溫度控制在1300℃-1500℃之間，加入微量稀散元素鎵，鎵重量比為銅料的0.01%，以及銅料0.05%稀土元素銫；最后，進(jìn)行進(jìn)一步精煉，在超聲波（聲波的頻率范圍為5mhz，所述的超聲波的功率為m*100w,其中m為銅合金熔體的質(zhì)量）狀態(tài)下進(jìn)行冷卻結(jié)晶處理，擠壓、拉伸成銅絲，測(cè)得電導(dǎo)率為101.5%。

具體實(shí)施例3：首先取純度為99.99%銅原料，調(diào)節(jié)真空感應(yīng)熔爐中的真空度為：0.5，通過惰性氣體，并進(jìn)行抽真空，將熔爐內(nèi)的真空度控制在0.5；向熔爐中加入銅料，并進(jìn)行加熱熔爐，通過控制功率控制熔化銅的氣泡均勻，在坩堝底部通過惰性氣體進(jìn)行攪拌；其次在溫度為1190℃-1300℃下加入銅原料質(zhì)量份數(shù)為0.02%鈷、0.02%鎳元素；之后通入氬氣，將真空度控制在0.3之間，將溫度控制在1300℃-1500℃之間，加入微量稀散元素鎵，鎵重量比為銅料的0.005%，以及銅料0.04%稀土元素銫；最后，進(jìn)行進(jìn)一步精煉，在超聲波（聲波的頻率范圍為3mhz，所述的超聲波的功率為m*100w,其中m為銅合金熔體的質(zhì)量）狀態(tài)下進(jìn)行冷卻結(jié)晶處理，擠壓、拉伸成銅絲，測(cè)得電導(dǎo)率為100%

具體實(shí)施例4：首先取純度為99.99%銅原料，調(diào)節(jié)真空感應(yīng)熔爐中的真空度為：0.5，通過惰性氣體，并進(jìn)行抽真空，將熔爐內(nèi)的真空度控制在0.5；向熔爐中加入銅料，并進(jìn)行加熱熔爐，通過控制功率控制熔化銅的氣泡均勻，在坩堝底部通過惰性氣體進(jìn)行攪拌；其次在溫度為1200℃-1300℃下加入銅原料質(zhì)量份數(shù)為0.01%鈷、0.01%鎳元素；之后通入氬氣，將真空度控制在0.2之間，將溫度控制在1300℃-1500℃之間，加入微量稀散元素鎵，鎵重量比為銅料的0.006%，以及銅料0.05%稀土元素銫；最后，進(jìn)行進(jìn)一步精煉，在超聲波（聲波的頻率范圍為2mhz，所述的超聲波的功率為m*100w,其中m為銅合金熔體的質(zhì)量）狀態(tài)下進(jìn)行冷卻結(jié)晶處理，擠壓、拉伸成銅絲，測(cè)得電導(dǎo)率為101.8%。