一種銀包鋁復(fù)合微絲制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雙金屬復(fù)合微絲的制備方法，尤其是一種橫斷面為圓形的銀包鋁復(fù)合微絲的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]銀作為導(dǎo)電率最高的金屬，在微電子技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用。但是，由于銀資源的缺乏，直接用銀絲材作為導(dǎo)電材料成本高，不利于其推廣應(yīng)用。復(fù)合線材有著單一材料無法達(dá)到的優(yōu)越性能，在各個行業(yè)中應(yīng)用越來越廣。銀包鋁復(fù)合絲材以其導(dǎo)電率高、接觸性能好、密度小等特點廣泛應(yīng)用于航空用導(dǎo)線和波導(dǎo)管方面。已有的銀包鋁復(fù)合絲制備主要有兩種方法，I)鋁線鍍銀法，該法存在鍍層厚度有限、厚度不均勻、鍍層與芯材之間結(jié)合強(qiáng)度較低等缺點；2)靜液擠壓+退火+多到次拉拔法[謝建新等，一種高性能銀包鋁復(fù)合絲材及其制備工藝[P]，中國發(fā)明專利，專利號:CN200710063265]，該方法具有設(shè)備投資大，工藝流程長，生產(chǎn)效率不高；而且由于銀/鋁的屈服強(qiáng)度比值較大，致使在靜液擠壓時銀包覆層金屬變形困難，與芯層鋁相比銀層金屬流動相對較慢，從而包覆銀層容易出現(xiàn)竹節(jié)狀斷裂缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有銀包鋁微絲生產(chǎn)技術(shù)的不足，提供一種流程相對較短，高效率的銀包鋁微絲的制備方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的方案:
1)選擇鋁芯和與鋁芯外徑過渡配合的銀管，經(jīng)去油和氧化膜，在真空操作箱里干燥和裝配，裝配后兩端采用局部塑性變形的方式密封；
2)裝配好的復(fù)合棒經(jīng)感應(yīng)加熱后，經(jīng)孔型乳制或拉伸或擠壓制備成銀包復(fù)合鋁線材；
3)銀包鋁線材經(jīng)單模拉伸或多模水箱拉伸至Φ0.02-0.5 mm微絲；
4)當(dāng)冷變形量為斷面收縮率約90-99%，復(fù)合絲材進(jìn)行退火處理，退火溫度為200-400°C，退火時間0.1 -1h0
[0005]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下技術(shù)優(yōu)點:
1)與電鍍法相比，由于復(fù)合線材經(jīng)強(qiáng)冷大變形，包覆層致密性更高；
2)銀管、鋁芯經(jīng)去油、氧化膜處理后，在真空操作箱里裝配，免除了氧化，同時通過鋁芯的塑性變形，封閉了銀管與鋁芯的間隙，使復(fù)合界面維持高潔凈和無氧化，提高界面結(jié)合強(qiáng)度；
3)與靜液擠壓法相比，該方法生產(chǎn)成本較低;靜液擠壓時，銀管和鋁棒頭部須加工成錐形的工序，操作較為簡單;靜液擠壓雖變形量較大，但為常溫擠壓，使銀、鋁原子較難擴(kuò)散而形成真正冶金結(jié)合，還需后續(xù)退火配合處理以提高結(jié)合強(qiáng)度，而本發(fā)明采用感應(yīng)加熱，根據(jù)坯料大小和包覆層厚度，調(diào)整感應(yīng)電流頻率和加熱時間，使銀包覆層與鋁芯層之間產(chǎn)生較大的溫度差，降低銀/鋁的屈服強(qiáng)度之比，從在塑性加工制備復(fù)合線坯時，使包覆層和芯層金屬變形趨于一致，降低生產(chǎn)成本和避免銀層竹節(jié)狀裂紋的出現(xiàn);同時，棒坯在感應(yīng)加熱和變形溫升效應(yīng)的雙重作用下，使銀/鋁復(fù)合界面能較長時間維持在一定溫度，促進(jìn)了銀、鋁原子之間的擴(kuò)散，形成真正冶金結(jié)合，提高過渡層的結(jié)合強(qiáng)度，有利于獲得高性能的銀包鋁復(fù)合微絲。
[0006]【具體實施方式】:
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
實施例1: Φ 0.07 mm銀包鋁復(fù)合微絲成形工藝
1)選擇Φ25 mm鋁芯和與鋁芯外徑為過渡配合的銀管，銀管外徑為Φ 30 mm，銀管長度為200 mm，鋁芯長度為202 mm;銀管內(nèi)壁和鋁芯經(jīng)去油和氧化膜后，在真空操作箱里干燥和裝配，裝配后對伸出的鋁芯給予一定的壓縮變形，以密封銀管與鋁棒之間的間隙，避免復(fù)合界面的氧化；
2)裝配好的復(fù)合棒坯經(jīng)中頻感應(yīng)加熱后，立即進(jìn)入多道次的橢圓-圓孔型系統(tǒng)乳制成Φ 6 mm銀包鋁復(fù)合線坯，每道次的斷面收縮率為1?30%;
3)Φ6mm銀包鋁復(fù)合線坯，采用多道次單模拉伸成Φ 1.0 mm，潤滑劑為植物油，每道次的斷面收縮率為15?25%;
4)Φ 1.0 mm銀包鋁復(fù)合絲材在氬氣保護(hù)下進(jìn)行退火處理，退火溫度為300°C，退火時間為0.5h;
5)Φ 1.0 mm銀包鋁復(fù)合絲材采用水箱多模拉伸至Φ 0.08 mm微絲，潤滑劑為航空煤油，每道次的變形率控制為斷面收縮率8?20%。
[0007]實施例2: Φ 0.5 mm銀包鋁復(fù)合微絲成形工藝
1)選擇Φ25 mm鋁芯和與鋁芯外徑過渡配合的銀管，銀管外徑為Φ 30 mm，銀管長度為200 mm，鋁芯長度為202 mm;經(jīng)去油和氧化膜后，在真空操作箱里干燥和裝配，裝配后對伸出的鋁芯給予一定的壓縮變形，以密封銀管與鋁棒之間的間隙，避免復(fù)合界面的氧化；
2)裝配好的復(fù)合棒經(jīng)中頻感應(yīng)加熱后，立即行多道次的拉伸制成Φ2 mm銀包鋁復(fù)合線坯，潤滑劑為植物油，每道次的斷面收縮率為12-30%;
3)Φ 2mm銀包鋁復(fù)合絲材在氬氣保護(hù)下進(jìn)行退火處理，退火溫度為300 V，退火時間為
0.5h；
4)采用多道次單模拉伸至Φ0.5 mm微絲，潤滑劑為航空煤油，銀包鋁復(fù)合絲材每道次的變形率控制為斷面收縮率8?20%。
【主權(quán)項】
1.一種銀包鋁微絲的制備方法，其特征在于，制備步驟為: 選擇鋁芯和與鋁芯外徑過渡配合的銀管經(jīng)去油和氧化膜，在真空操作箱里干燥和裝配，裝配后兩端采用局部塑性變形的方式密封； 裝配好的復(fù)合棒經(jīng)感應(yīng)加熱后，經(jīng)孔型乳制或拉伸或擠壓制備成銀包鋁復(fù)合線材； 銀包鋁復(fù)合線材經(jīng)單模拉伸或多模水箱拉伸至Φ0.02-0.5 mm復(fù)合微絲； 當(dāng)冷變形為斷面收縮率約90-99%，復(fù)合絲材進(jìn)行退火處理，退火溫度為200-400°C，退火時間0.1-lh。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種銀包鋁微絲的制備方法，1）選擇鋁芯和與鋁芯外徑過渡配合的銀管經(jīng)去油和氧化膜，在真空操作箱里干燥和裝配，裝配后兩端采用局部塑性變形的方式密封；2）裝配好的復(fù)合棒經(jīng)感應(yīng)加熱后，經(jīng)孔型軋制或拉伸或擠壓制備成銀包鋁復(fù)合線材；3）銀包鋁復(fù)合線材經(jīng)單模拉伸或多模水箱拉伸至<i>φ</i>0.02-0.5？mm復(fù)合微絲；4）當(dāng)冷變形為斷面收縮率約90-99%，復(fù)合絲材進(jìn)行退火處理，退火溫度為200-400℃，退火時間0.1-1h。
【IPC分類】H01B13/00, B21C37/04
【公開號】CN105642698
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】羅奕兵, 彭偉杰, 戴曉元
【申請人】長沙理工大學(xué)
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年1月8日