一种制作铜线的生产方法与流程

文档序号:18464431发布日期:2019-08-17 02:19阅读:1647来源:国知局
本发明涉及电线
技术领域
,特别是涉及一种制作铜线的生产方法。
背景技术
:纯度在99.99%以上的铜(4n铜)属于侠义的高纯铜,而超高纯铜(5n~7n)可广义称为高纯铜。以广义高纯铜为基础制成的高纯铜线作为高端电子材料在电子电器产品中具有非常广阔的应用前景,例如:高清晰电视信号线、高品质音箱导线、电动汽车电机专用漆包线、真空蒸镀用靶材、太阳能光伏用铜带等。由于高纯铜线与常规铜相比,具有更高的纯度、更少的晶格缺陷和杂质,进而赋予更高的导电性能、更好的散热性和更佳的柔韧性,这些特性均为产品的高保真、低能耗和高安全性提供了根本性的保障。但是目前的高纯铜线生产成本高,特别是较小直径的铜线产品合格率低,无法满足当前的市场需求。另外,铜的延伸性比金差,一般采用掺金的方式提高延伸性能,这无疑增加了生产成本。技术实现要素:本发明的目的就是要提供一种制作铜线的生产方法,具有优异的延伸性能,产品合格率高。为实现上述目的,本发明是通过如下方案实现的:一种制作铜线的生产方法,具体步骤如下:(1)以无分层缺陷的电解铜板为原料,分切成铜条,接着加工成圆截面的铜杆,然后制成盘圆铜线材,备用;(2)拉丝保护液的制备:将聚乙二醇400溶于无水乙醇中,然后加入聚乙烯醇缩丁醛,充分搅拌至完全溶解,得到第一溶液;将全氟聚醚加热至70~80℃,加入第一溶液和聚二甲基硅氧烷,超声波振荡20~30分钟,即得;(3)对步骤(1)所得盘圆铜线材进行抛光处理,磷化涂层,然后浸泡于步骤(2)所得拉丝保护液中,超声波振荡处理2~3小时,取出后进行先升温后降温热处理,最后利用拉丝机进行拉伸获得铜线。优选的,步骤(1)中,对电解铜板进行分选,分选出无分层缺陷和有分层缺陷的电解铜板,后者直接作为原料,前者进行组织致密化处理,消除分层缺陷。进一步优选的,组织致密化处理的具体方法是:将有分层缺陷的电解铜板置于真空热压烧结炉中,在电解铜板的正反两面施加30~40mpa的压力,并在真空条件下,900~1000℃保温20~30分钟,自然冷却至60℃以下出炉,即可。优选的,步骤(1)中,将铜条反复进行型轧或旋锻加工,制成圆截面的铜杆。优选的,步骤(1)中,铜杆先进行表面去除氧化层、去油和去毛刺处理后,通过向连续挤压机挤压腔内连续不间断送料,在挤压腔内实现铜杆之间牢固焊合为一体,在挤压机的挤压模出口得到盘圆铜线材。优选的,步骤(2)中,全氟聚醚、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇400和无水乙醇的质量比为1:0.5~0.6:0.1~0.2:0.3~0.4:2~3。优选的,步骤(3)中,利用抛光机对盘圆铜线材进行抛光处理。优选的,步骤(3)中,磷化涂层的工艺条件为:磷化温度60~70℃,磷化时间20~30分钟,总酸度50~60点,游离酸度5~8点。优选的,步骤(3)中,热处理的具体方法是:以5~8℃/分钟升温至400~450℃后保温2~3小时,然后以2~4℃/分钟降温至200~300℃后保温50~80分钟,自然冷却。本发明的有益效果是:1、本发明以无分层缺陷的电解铜板为原料,分切成铜条,接着加工成铜杆,然后制成盘圆铜线材,抛光处理,磷化涂层,利用拉丝保护液浸泡处理,热处理,最后拉丝机拉伸成铜线,其具有优异的延伸性能,产品合格率高。2、盘圆铜线材通过抛光降低表面粗糙度,有助于磷化涂层的形成,形成的磷化膜为多孔结构,拉丝保护液浸泡处理可促进拉丝保护液各组分充分填充到多孔结构中,通过后续先升温后降温的热处理,可促进拉丝保护液与磷化膜的充分融合,对盘圆铜线材的表面形成保护层,避免拉丝过程中出现断裂,提高产品合格率,同时改善延伸性能。3、拉丝保护液由全氟聚醚、聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇400、聚乙烯醇缩丁醛和无水乙醇配制而成,添加了润滑成分,对盘圆铜线材构成有效保护,免于加工损伤。4、先升温后降温热处理应注意快速升温慢速降温,升温过慢或降温过快都会影响保护作用。具体实施方式下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例1一种制作铜线的生产方法,具体步骤如下:(1)以无分层缺陷的电解铜板为原料,分切成铜条,接着加工成圆截面的铜杆,然后制成盘圆铜线材,备用;(2)拉丝保护液的制备:将聚乙二醇400溶于无水乙醇中,然后加入聚乙烯醇缩丁醛,充分搅拌至完全溶解,得到第一溶液;将全氟聚醚加热至70℃,加入第一溶液和聚二甲基硅氧烷,超声波振荡20分钟,即得;(3)对步骤(1)所得盘圆铜线材进行抛光处理,磷化涂层,然后浸泡于步骤(2)所得拉丝保护液中,超声波振荡处理2小时,取出后进行先升温后降温热处理,最后利用拉丝机进行拉伸获得铜线。其中,步骤(1)中,对电解铜板进行分选,分选出无分层缺陷和有分层缺陷的电解铜板,后者直接作为原料,前者进行组织致密化处理,消除分层缺陷。组织致密化处理的具体方法是:将有分层缺陷的电解铜板置于真空热压烧结炉中,在电解铜板的正反两面施加30mpa的压力,并在真空条件下,900℃保温20分钟,自然冷却至60℃以下出炉,即可。步骤(1)中,将铜条反复进行型轧或旋锻加工,制成圆截面的铜杆。步骤(1)中,铜杆先进行表面去除氧化层、去油和去毛刺处理后,通过向连续挤压机挤压腔内连续不间断送料,在挤压腔内实现铜杆之间牢固焊合为一体,在挤压机的挤压模出口得到盘圆铜线材。步骤(2)中,全氟聚醚、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇400和无水乙醇的质量比为1:0.5:0.1:0.3:2。步骤(3)中,利用抛光机对盘圆铜线材进行抛光处理。步骤(3)中,磷化涂层的工艺条件为:磷化温度60℃,磷化时间20分钟,总酸度50点,游离酸度5点。步骤(3)中,热处理的具体方法是:以5℃/分钟升温至400℃后保温2小时,然后以2℃/分钟降温至200℃后保温50分钟,自然冷却。实施例2一种制作铜线的生产方法,具体步骤如下:(1)以无分层缺陷的电解铜板为原料,分切成铜条,接着加工成圆截面的铜杆,然后制成盘圆铜线材,备用;(2)拉丝保护液的制备:将聚乙二醇400溶于无水乙醇中,然后加入聚乙烯醇缩丁醛,充分搅拌至完全溶解,得到第一溶液;将全氟聚醚加热至80℃,加入第一溶液和聚二甲基硅氧烷,超声波振荡30分钟,即得;(3)对步骤(1)所得盘圆铜线材进行抛光处理,磷化涂层,然后浸泡于步骤(2)所得拉丝保护液中,超声波振荡处理3小时,取出后进行先升温后降温热处理,最后利用拉丝机进行拉伸获得铜线。其中,步骤(1)中,对电解铜板进行分选,分选出无分层缺陷和有分层缺陷的电解铜板,后者直接作为原料,前者进行组织致密化处理,消除分层缺陷。组织致密化处理的具体方法是:将有分层缺陷的电解铜板置于真空热压烧结炉中,在电解铜板的正反两面施加40mpa的压力,并在真空条件下,1000℃保温30分钟,自然冷却至60℃以下出炉,即可。步骤(1)中,将铜条反复进行型轧或旋锻加工,制成圆截面的铜杆。步骤(1)中,铜杆先进行表面去除氧化层、去油和去毛刺处理后,通过向连续挤压机挤压腔内连续不间断送料,在挤压腔内实现铜杆之间牢固焊合为一体,在挤压机的挤压模出口得到盘圆铜线材。步骤(2)中,全氟聚醚、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇400和无水乙醇的质量比为1:0.6:0.2:0.4:3。步骤(3)中,利用抛光机对盘圆铜线材进行抛光处理。步骤(3)中,磷化涂层的工艺条件为:磷化温度70℃,磷化时间30分钟,总酸度60点,游离酸度8点。步骤(3)中,热处理的具体方法是:以8℃/分钟升温至450℃后保温3小时,然后以4℃/分钟降温至300℃后保温80分钟,自然冷却。实施例3一种制作铜线的生产方法,具体步骤如下:(1)以无分层缺陷的电解铜板为原料,分切成铜条,接着加工成圆截面的铜杆,然后制成盘圆铜线材,备用;(2)拉丝保护液的制备:将聚乙二醇400溶于无水乙醇中,然后加入聚乙烯醇缩丁醛,充分搅拌至完全溶解,得到第一溶液;将全氟聚醚加热至70℃,加入第一溶液和聚二甲基硅氧烷,超声波振荡30分钟,即得;(3)对步骤(1)所得盘圆铜线材进行抛光处理,磷化涂层,然后浸泡于步骤(2)所得拉丝保护液中,超声波振荡处理2小时,取出后进行先升温后降温热处理,最后利用拉丝机进行拉伸获得铜线。其中,步骤(1)中,对电解铜板进行分选,分选出无分层缺陷和有分层缺陷的电解铜板,后者直接作为原料,前者进行组织致密化处理,消除分层缺陷。组织致密化处理的具体方法是:将有分层缺陷的电解铜板置于真空热压烧结炉中,在电解铜板的正反两面施加40mpa的压力,并在真空条件下,900℃保温30分钟,自然冷却至60℃以下出炉,即可。步骤(1)中,将铜条反复进行型轧或旋锻加工,制成圆截面的铜杆。步骤(1)中,铜杆先进行表面去除氧化层、去油和去毛刺处理后,通过向连续挤压机挤压腔内连续不间断送料,在挤压腔内实现铜杆之间牢固焊合为一体,在挤压机的挤压模出口得到盘圆铜线材。步骤(2)中,全氟聚醚、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇400和无水乙醇的质量比为1:0.5:0.2:0.3:3。步骤(3)中,利用抛光机对盘圆铜线材进行抛光处理。步骤(3)中,磷化涂层的工艺条件为:磷化温度60℃,磷化时间30分钟,总酸度50点,游离酸度8点。步骤(3)中,热处理的具体方法是:以5℃/分钟升温至450℃后保温2小时,然后以4℃/分钟降温至200℃后保温80分钟,自然冷却。实施例4一种制作铜线的生产方法,具体步骤如下:(1)以无分层缺陷的电解铜板为原料,分切成铜条,接着加工成圆截面的铜杆,然后制成盘圆铜线材,备用;(2)拉丝保护液的制备:将聚乙二醇400溶于无水乙醇中,然后加入聚乙烯醇缩丁醛,充分搅拌至完全溶解,得到第一溶液;将全氟聚醚加热至80℃,加入第一溶液和聚二甲基硅氧烷,超声波振荡20分钟,即得;(3)对步骤(1)所得盘圆铜线材进行抛光处理,磷化涂层,然后浸泡于步骤(2)所得拉丝保护液中,超声波振荡处理3小时,取出后进行先升温后降温热处理,最后利用拉丝机进行拉伸获得铜线。其中,步骤(1)中,对电解铜板进行分选,分选出无分层缺陷和有分层缺陷的电解铜板,后者直接作为原料,前者进行组织致密化处理,消除分层缺陷。组织致密化处理的具体方法是:将有分层缺陷的电解铜板置于真空热压烧结炉中,在电解铜板的正反两面施加30mpa的压力,并在真空条件下,1000℃保温20分钟,自然冷却至60℃以下出炉,即可。步骤(1)中,将铜条反复进行型轧或旋锻加工,制成圆截面的铜杆。步骤(1)中,铜杆先进行表面去除氧化层、去油和去毛刺处理后,通过向连续挤压机挤压腔内连续不间断送料,在挤压腔内实现铜杆之间牢固焊合为一体,在挤压机的挤压模出口得到盘圆铜线材。步骤(2)中,全氟聚醚、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇400和无水乙醇的质量比为1:0.6:0.1:0.4:2。步骤(3)中,利用抛光机对盘圆铜线材进行抛光处理。步骤(3)中,磷化涂层的工艺条件为:磷化温度70℃,磷化时间20分钟,总酸度60点,游离酸度5点。步骤(3)中,热处理的具体方法是:以8℃/分钟升温至400℃后保温3小时,然后以2℃/分钟降温至300℃后保温50分钟,自然冷却。实施例5一种制作铜线的生产方法,具体步骤如下:(1)以无分层缺陷的电解铜板为原料,分切成铜条,接着加工成圆截面的铜杆,然后制成盘圆铜线材,备用;(2)拉丝保护液的制备:将聚乙二醇400溶于无水乙醇中,然后加入聚乙烯醇缩丁醛,充分搅拌至完全溶解,得到第一溶液;将全氟聚醚加热至75℃,加入第一溶液和聚二甲基硅氧烷,超声波振荡25分钟,即得;(3)对步骤(1)所得盘圆铜线材进行抛光处理,磷化涂层,然后浸泡于步骤(2)所得拉丝保护液中,超声波振荡处理2小时,取出后进行先升温后降温热处理,最后利用拉丝机进行拉伸获得铜线。其中,步骤(1)中,对电解铜板进行分选,分选出无分层缺陷和有分层缺陷的电解铜板,后者直接作为原料,前者进行组织致密化处理,消除分层缺陷。组织致密化处理的具体方法是:将有分层缺陷的电解铜板置于真空热压烧结炉中,在电解铜板的正反两面施加35mpa的压力,并在真空条件下,950℃保温25分钟,自然冷却至60℃以下出炉,即可。步骤(1)中,将铜条反复进行型轧或旋锻加工,制成圆截面的铜杆。步骤(1)中,铜杆先进行表面去除氧化层、去油和去毛刺处理后,通过向连续挤压机挤压腔内连续不间断送料,在挤压腔内实现铜杆之间牢固焊合为一体,在挤压机的挤压模出口得到盘圆铜线材。步骤(2)中,全氟聚醚、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇400和无水乙醇的质量比为1:0.55:0.15:0.35:2.5。步骤(3)中,利用抛光机对盘圆铜线材进行抛光处理。步骤(3)中,磷化涂层的工艺条件为:磷化温度65℃,磷化时间25分钟,总酸度50点,游离酸度6点。步骤(3)中,热处理的具体方法是:以6℃/分钟升温至420℃后保温2.5小时,然后以3℃/分钟降温至250℃后保温70分钟,自然冷却。对比例1一种制作铜线的生产方法,具体步骤如下:(1)以无分层缺陷的电解铜板为原料,分切成铜条,接着加工成圆截面的铜杆,然后制成盘圆铜线材,备用;(2)拉丝保护液的制备:将聚乙二醇400溶于无水乙醇中,得到第一溶液;将全氟聚醚加热至75℃,加入第一溶液和聚二甲基硅氧烷,超声波振荡25分钟,即得;(3)对步骤(1)所得盘圆铜线材进行抛光处理,磷化涂层,然后浸泡于步骤(2)所得拉丝保护液中,超声波振荡处理2小时,取出后进行先升温后降温热处理,最后利用拉丝机进行拉伸获得铜线。其中,步骤(1)中,对电解铜板进行分选,分选出无分层缺陷和有分层缺陷的电解铜板,后者直接作为原料,前者进行组织致密化处理,消除分层缺陷。组织致密化处理的具体方法是:将有分层缺陷的电解铜板置于真空热压烧结炉中,在电解铜板的正反两面施加35mpa的压力,并在真空条件下,950℃保温25分钟,自然冷却至60℃以下出炉,即可。步骤(1)中,将铜条反复进行型轧或旋锻加工,制成圆截面的铜杆。步骤(1)中,铜杆先进行表面去除氧化层、去油和去毛刺处理后,通过向连续挤压机挤压腔内连续不间断送料,在挤压腔内实现铜杆之间牢固焊合为一体,在挤压机的挤压模出口得到盘圆铜线材。步骤(2)中,全氟聚醚、聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇400和无水乙醇的质量比为1:0.55:0.35:2.5。步骤(3)中,利用抛光机对盘圆铜线材进行抛光处理。步骤(3)中,磷化涂层的工艺条件为:磷化温度65℃,磷化时间25分钟,总酸度50点,游离酸度6点。步骤(3)中,热处理的具体方法是:以6℃/分钟升温至420℃后保温2.5小时,然后以3℃/分钟降温至250℃后保温70分钟,自然冷却。对比例2一种制作铜线的生产方法,具体步骤如下:(1)以无分层缺陷的电解铜板为原料,分切成铜条,接着加工成圆截面的铜杆,然后制成盘圆铜线材,备用;(2)拉丝保护液的制备:将聚乙二醇400溶于无水乙醇中,然后加入聚乙烯醇缩丁醛,充分搅拌至完全溶解,得到第一溶液;将全氟聚醚加热至75℃,加入第一溶液,超声波振荡25分钟,即得;(3)对步骤(1)所得盘圆铜线材进行抛光处理,磷化涂层,然后浸泡于步骤(2)所得拉丝保护液中,超声波振荡处理2小时,取出后进行先升温后降温热处理,最后利用拉丝机进行拉伸获得铜线。其中,步骤(1)中,对电解铜板进行分选,分选出无分层缺陷和有分层缺陷的电解铜板,后者直接作为原料,前者进行组织致密化处理,消除分层缺陷。组织致密化处理的具体方法是:将有分层缺陷的电解铜板置于真空热压烧结炉中,在电解铜板的正反两面施加35mpa的压力,并在真空条件下,950℃保温25分钟,自然冷却至60℃以下出炉,即可。步骤(1)中,将铜条反复进行型轧或旋锻加工,制成圆截面的铜杆。步骤(1)中,铜杆先进行表面去除氧化层、去油和去毛刺处理后,通过向连续挤压机挤压腔内连续不间断送料,在挤压腔内实现铜杆之间牢固焊合为一体,在挤压机的挤压模出口得到盘圆铜线材。步骤(2)中,全氟聚醚、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇400和无水乙醇的质量比为1:0.15:0.35:2.5。步骤(3)中,利用抛光机对盘圆铜线材进行抛光处理。步骤(3)中,磷化涂层的工艺条件为:磷化温度65℃,磷化时间25分钟,总酸度50点,游离酸度6点。步骤(3)中,热处理的具体方法是:以6℃/分钟升温至420℃后保温2.5小时,然后以3℃/分钟降温至250℃后保温70分钟,自然冷却。对比例3一种制作铜线的生产方法,具体步骤如下:(1)以无分层缺陷的电解铜板为原料,分切成铜条,接着加工成圆截面的铜杆,然后制成盘圆铜线材,备用;(2)拉丝保护液的制备:将聚乙二醇400溶于无水乙醇中,然后加入聚乙烯醇缩丁醛,充分搅拌至完全溶解,得到第一溶液;将全氟聚醚加热至75℃,加入第一溶液和聚二甲基硅氧烷,超声波振荡25分钟,即得;(3)对步骤(1)所得盘圆铜线材进行抛光处理,然后浸泡于步骤(2)所得拉丝保护液中,超声波振荡处理2小时,取出后进行先升温后降温热处理,最后利用拉丝机进行拉伸获得铜线。其中,步骤(1)中,对电解铜板进行分选,分选出无分层缺陷和有分层缺陷的电解铜板,后者直接作为原料,前者进行组织致密化处理,消除分层缺陷。组织致密化处理的具体方法是:将有分层缺陷的电解铜板置于真空热压烧结炉中,在电解铜板的正反两面施加35mpa的压力,并在真空条件下,950℃保温25分钟,自然冷却至60℃以下出炉,即可。步骤(1)中,将铜条反复进行型轧或旋锻加工,制成圆截面的铜杆。步骤(1)中,铜杆先进行表面去除氧化层、去油和去毛刺处理后,通过向连续挤压机挤压腔内连续不间断送料,在挤压腔内实现铜杆之间牢固焊合为一体,在挤压机的挤压模出口得到盘圆铜线材。步骤(2)中,全氟聚醚、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇400和无水乙醇的质量比为1:0.55:0.15:0.35:2.5。步骤(3)中,利用抛光机对盘圆铜线材进行抛光处理。步骤(3)中,热处理的具体方法是:以6℃/分钟升温至420℃后保温2.5小时,然后以3℃/分钟降温至250℃后保温70分钟,自然冷却。试验例考察实施例1~5和对比例1~3的生产方法制造铜线(15μm)的合格率(25℃纯铜的电阻率为0.0172μω·m,测量电阻率上下不超过1%,视为合格),并对铜线的机械性能(多批次平均值)进行测试,结果见表1。表1.铜线的合格率和机械性能比较合格率(%)延伸率(%)断裂负荷(g)实施例1≥99.818.322.4实施例2≥99.818.422.4实施例3≥99.818.522.5实施例4≥99.818.522.6实施例5≥99.818.522.8对比例192.39.214.3对比例291.89.114.2对比例394.111.316.5由表1可知,实施例1~5的铜线具有良好的延伸率,机械性能好,产品合格率高。对比例1略去了拉丝保护液中的聚乙烯醇缩丁醛,对比例2略去了拉丝保护液中的聚二甲基硅氧烷,对比例3未进行磷化涂层处理,产品合格率低,延伸率明显变差。对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。当前第1页12
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