彌散強(qiáng)化銅材料制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬材料制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]超細(xì)Al2O3彌散強(qiáng)化銅具有高強(qiáng)度、高導(dǎo)電率和高導(dǎo)熱率，而且在高溫長期工作條件下其各項(xiàng)性能均改變較少，即材料的高溫?zé)岱€(wěn)定性好，可廣泛用于制造電阻焊電極、弓丨線、整流子、繼電器銅片等冶金工業(yè)和電子工業(yè)領(lǐng)域，彌散強(qiáng)化銅制備的關(guān)鍵是如何向銅基中引入彌散分布的Al2O3顆粒，目前應(yīng)用較多的是內(nèi)氧化法，但內(nèi)氧化法工藝過程中反應(yīng)所需的氧含量難以控制，且生產(chǎn)成本昂貴，其它如機(jī)械混合法、共沉積法和硝酸鹽熔化法制備的Al2O3彌散強(qiáng)化銅，其Al2O3顆粒一般比較大(大于2 μ m)，從而影響其優(yōu)越性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種過程容易控制、成本低、成品中Al2O3顆粒尺寸小、高溫?zé)岱€(wěn)定性好多的超細(xì)Al2O3彌散強(qiáng)化銅制備方法。
[0004]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種超細(xì)Al2O3彌散強(qiáng)化銅材料制備方法，取Al (NO3)3加入蒸餾水制得硝酸鋁水溶液，將氨水加入劇烈攪拌的硝酸鋁水溶液中至pH=9，得到乳白色Al (OH)3溶膠，將銅粉緩慢加入溶膠，攪拌、靜置、過濾，得到銅與氫氧化鋁濕凝膠的混合物，將該混合物放入球磨機(jī)中進(jìn)行濕粉球磨處理，在室溫下干燥24h后將其裝入石墨模具中進(jìn)行熱壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度950°C，壓力45MPa，保溫2h，再進(jìn)行冷鍛壓，鍛壓比1:1，最后進(jìn)行退火處理，退火溫度900°C，得到成品。
[0005]所述氨水加入硝酸鋁水溶液過程中加入膠體分散劑聚乙烯。
[0006]所述濕粉球磨時間為4?5h。
[0007]本發(fā)明具有如下有益效果:
本發(fā)明所述制備方法過程容易控制、成本低、成品中Al2O3含量為2.7%，退火后材料中Al2O3的平均顆粒尺寸為0.1 μ m，顆粒間距0.3 μ m，達(dá)到超細(xì)化的水平，退火后性能變化很少，具有很好的高溫?zé)岱€(wěn)定性。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0009]具體實(shí)施例:本發(fā)明所述方法采用溶膠-凝膠法和熱壓燒結(jié)相結(jié)合的制備方法，取Al (NO3) 3加入蒸餾水制得硝酸鋁水溶液，將氨水加入劇烈攪拌的硝酸鋁水溶液中至pH=9，相當(dāng)于2.7%(體積分?jǐn)?shù))的Al2O3,為防止膠體粒子的凝聚，加入膠體分散劑聚乙烯醇，反應(yīng)為Al (N03)3+3NH40H—Al (0H)3+3NH4N03，得到乳白色Al (OH)3溶膠，將銅粉緩慢加入溶膠(純度99.3%，粒度小于56 μ m)，攪拌、靜置、過濾，得到銅與氫氧化鋁濕凝膠的混合物，將該混合物放入球磨機(jī)中進(jìn)行濕粉球磨4?5h，在室溫下干燥24h后將其裝入石墨模具中進(jìn)行熱壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度950°C，壓力45MPa，保溫2h，冷加工采用冷鍛壓，鍛壓比1:1，最后進(jìn)行退火處理，退火溫度900°C，得到成品。
[0010]用掃描隧道顯微鏡觀察成品的物相形貌，Al2O3顆粒細(xì)且均勻分布，退火后顆粒并未長大，基體銅未出現(xiàn)再結(jié)晶，具有很聞的熱穩(wěn)定性。成品中Al2O3含量為2.7%,退火后Al2O3的平均顆粒尺寸為0.1 μ m，顆粒間距0.3 μ m，達(dá)到超細(xì)化的水晶，退火后材料性能變化很少，具有很好的高溫?zé)岱€(wěn)定性。
[0011]本發(fā)明實(shí)施例所述制備方法過程容易控制、成本低，制備的超細(xì)Al2O3彌散強(qiáng)化銅，其Al2O3顆粒尺寸小，退火后材料性能變化很少，具有很好的高溫?zé)岱€(wěn)定性。
[0012]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對本發(fā)明所做的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超細(xì)Al2O3彌散強(qiáng)化銅材料制備方法，其特征在于AXAl (NO3)3加入蒸餾水制得硝酸鋁水溶液，將氨水加入劇烈攪拌的硝酸鋁水溶液中至PH=9，得到乳白色Al (OH) 3溶膠，將銅粉緩慢加入溶膠，攪拌、靜置、過濾，得到銅與氫氧化鋁濕凝膠的混合物，將該混合物放入球磨機(jī)中進(jìn)行濕粉球磨處理，在室溫下干燥24h后將其裝入石墨模具中進(jìn)行熱壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度950°C，壓力45MPa，保溫2h，再進(jìn)行冷鍛壓，鍛壓比1:1，最后進(jìn)行退火處理，退火溫度900°C，得到成品。2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述氨水加入硝酸鋁水溶液過程中加入膠體分散劑聚乙烯。3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述濕粉球磨時間為4?5h。
【專利摘要】一種超細(xì)Al2O3彌散強(qiáng)化銅材料制備方法，屬于金屬材料制備領(lǐng)域。針對目前制備方法存在反應(yīng)中所需的氧含量難以控制、生產(chǎn)成本昂貴，制備的Al2O3彌散強(qiáng)化銅，其Al2O3顆粒一般比較大的問題，提供一種顆粒尺寸小、高溫?zé)岱€(wěn)定性好多的超細(xì)Al2O3彌散強(qiáng)化銅制備方法。該方法采用溶膠-凝膠法和熱壓燒結(jié)相結(jié)合，以Al（NO3）3、氨水和銅粉為原料，制備出超細(xì)Al2O3彌散強(qiáng)化銅。該制備方法制備過程容易控制，成本低，制備的超細(xì)Al2O3彌散強(qiáng)化銅，其Al2O3顆粒尺寸小，退火后材料性能變化很少，具有很好的高溫?zé)岱€(wěn)定性。
【IPC分類】C22C9/00, C22C1/05
【公開號】CN105624443
【申請?zhí)枴緾N201410595553
【發(fā)明人】陸強(qiáng)
【申請人】陜西華陸化工環(huán)保有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年10月30日