專利名稱：一種高強度高導(dǎo)電銅合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬材料，特別提供了一種高強度高導(dǎo)電銅合金。
目前彌散強化銅中所用的陶瓷增強相除碳化物是半導(dǎo)體外，都是絕緣體，這對于彌散強化銅的傳導(dǎo)性能和高溫性能是不利的，乃至于影響其加工性能和實際應(yīng)用。
本發(fā)明的目的在于提供一種高強度高導(dǎo)電銅合金，其兼具有高的強度和高的導(dǎo)電性。
本發(fā)明提供了一種高強度高導(dǎo)電銅合金，其特征在于該銅合金由鈦碳化硅彌散強化相和銅組成，鈦碳化硅體積分?jǐn)?shù)在0.005-0.05。
本發(fā)明設(shè)計并制造了高強度、高導(dǎo)電和高導(dǎo)熱鈦碳化硅彌散強化銅合金，它可用在各種要求高導(dǎo)電和高溫性能的場合。鈦碳化硅是最近才受到重視的新型材料，它符合彌散增強相標(biāo)準(zhǔn)，即高模量(326GPa)，高熱穩(wěn)定性(＞1300℃)，高熱導(dǎo)率和高抗氧化性能(穩(wěn)定存在1100℃以下的空氣中)。鈦碳化硅是熱和電的良導(dǎo)體，它的導(dǎo)電率和導(dǎo)熱率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于彌散強化銅目前所用的陶瓷增強相。而另外，鈦碳化硅具有優(yōu)異的室溫和高溫機械性能，并且有自潤滑傾向，它的加入將不僅不會對銅的加工性能產(chǎn)生較大影響，而且將擴大彌散強化銅的應(yīng)用。同文獻(xiàn)(兵器材料科學(xué)與技術(shù)，vol.21,No.6(1998),40-44)和(Alloy Digest,9(1973),Glidcop)提供的數(shù)據(jù)相比可以發(fā)現(xiàn)，在彌散增強相體積分?jǐn)?shù)相同時，鈦碳化硅彌散強化銅具有良好的性能鈦碳化硅彌散強化銅的機械性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于真空混合鑄造碳化物彌散強化銅，其中后者對應(yīng)于0.5vol％和5vol％彌散增強相的最高抗拉強度分別為250MPa和280MPA；鈦碳化硅彌散強化銅的導(dǎo)電性能不僅高于碳化物彌散強化銅，也優(yōu)于GLIDCOPAL-15(0.6vol％Al3O2彌散強化銅)和GLIDCOPAL-60(2.5vol％Al3O2彌散強化銅)等商業(yè)銅合金，后兩者的室溫導(dǎo)電率分別為90％IACS和80％IACS。通過以上比較說明鈦碳化硅顯著的提高了銅的強度，并且保持了銅的高導(dǎo)電性能。有理由相信鈦碳化硅彌散強化銅做為一種新型高強度、高導(dǎo)電銅合金將會有著廣闊的應(yīng)用前景。
本發(fā)明中的鈦碳化硅彌散強化銅制造特征是將預(yù)定體積比的鈦碳化硅粉末和銅粉末(鈦碳化硅的體積分?jǐn)?shù)范圍是0.005-0.05)用物理機械方法(例如高能球磨)使鈦碳化硅均勻、細(xì)小的彌散分布在銅基體上，采用熱壓或熱等靜壓方法，在750℃-1000℃,20-100MPa的條件下燒結(jié)0.5-2小時；或用熱擠壓方法，在850℃-950℃擠壓成型。測試表明所獲得的鈦碳化硅彌散強化銅具用良好的機械性能和導(dǎo)電性能等組合。
下面通過實施例詳述本發(fā)明。
實施例1，0.5vol％Ti3SiC2彌散強化銅的制造工藝將預(yù)定體積比的鈦碳化硅粉末和銅粉末用高能球磨方法混合，在850℃,70MPa條件下用熱等靜壓方法燒結(jié)0.5小時。所得材料的室溫拉伸強度為310MPa，相對于銅原來的強度提高了50％；延伸率為25％；室溫電導(dǎo)率為95％IACS。
實例2，5vol％Ti3SiC2彌散強化銅的制造工藝將預(yù)定體積比的鈦碳化硅粉末和銅粉末用高能球磨方法混合，在950℃,40MPa條件下用熱壓方法燒結(jié)0.7小時。所得材料的室溫拉伸強度為370MPa，相對于銅原來的強度提高了70％；延伸率為4％；室溫電導(dǎo)率92％IACS。
權(quán)利要求
1.一種高強度高導(dǎo)電銅合金，其特征在于該銅合金由鈦碳化硅彌散強化相和銅組成，鈦碳化硅體積分?jǐn)?shù)在0.005-0.05。
2.一種權(quán)利要求1所述高強度高導(dǎo)電銅合金的制備方法，其特征在于用物理機械方法使鈦碳化硅均勻、細(xì)小的彌散分布在銅基體上，采用熱壓或熱等靜壓方法，在750℃-1000℃,20-100MPa的條件下燒結(jié)0.5-2小時；或用熱擠壓方法；在850℃-950℃擠壓成型。
全文摘要
一種高強度高導(dǎo)電銅合金,其特征在于:該銅合金由鈦碳化硅彌散強化相和銅組成,鈦碳化硅體積分?jǐn)?shù)在0.005－0.05。采用物理機械方法使鈦碳化硅均勻、細(xì)小的彌散分布在銅基體上，采用熱壓或熱等靜壓方法，在750℃－1000℃，20－100MPa的條件下燒結(jié)0.5－2小時;或用熱擠壓方法;在850℃－950℃擠壓成型。本發(fā)明兼具有高的強度和高的導(dǎo)電性。
文檔編號C22C9/00GK1310243SQ00110138
公開日2001年8月29日 申請日期2000年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月23日
發(fā)明者周延春, 張毅 申請人:中國科學(xué)院金屬研究所