高热导率的铜合金材料的制作方法

文档序号:3243858阅读:536来源:国知局
专利名称:高热导率的铜合金材料的制作方法
技术领域
本发明涉及合金,特别是高热导率和高电导率的铜合金材料制造领域。
背景技术
当今时代电子技术突飞猛进,电子元器件飞速发展,如一只晶片上集成的晶体管越来越多,从大规模集成电路已进入到超大规模集成电路。单位面积上的晶体管越多,耗能就越多,散热就成了大问题。预计在2005年一只晶片上集成2亿个晶体管,它就会热得象“核反应堆”,到2010年若一只晶片上集成的晶体管翻一番,就会热到火箭发射时高温气体喷嘴的水平,到2015年若晶体管集成数目再翻番,就会热得与太阳表面温度一样高。因此,超大规模芯片的耗能和散热将成为一个根本性限制,并成为制约整个信息产业乃至全球经济发展的大问题。又如通讯系统,功能越来越多,数据传送越来越快,数码就越来越庞大,耗能越来越巨大,所产生的热量就十分巨大,热不能迅速散去,热量积累起来,就会烧坏机器。再如地对空导弹系统,假设原来同时控制三枚导弹,现同时控制6枚导弹,码子至少增加一倍,耗能至少翻一番,倘若热量不迅速散去,机器很快就会热得无法工作,甚至烧坏。因此,散热成为各种高科技、军事产品发展的大敌。
在现有导热金属材料中,纯银的热导率最高(λ=405~414wm-1k-1),纯紫铜次之(λ=388~391wm-1k-1),但是,现有常规导热材料正面临飞速发展的高新技术产业,尤其是电子业的挑战,已不能满足对高导热材料的要求。

发明内容
本发明的目的是提供一种高热导率的铜合金材料,它具有比纯紫铜、甚至比纯银更好的导热性能。本发明的目的通过由以下技术方案加以实现一种高热导率的铜合金材料,它由以下组分组成0.0010%-0.0050%重量百分比的Li,0.10%-0.20重量百分比的Te,余量为Cu。
本发明的工艺过程如下根据上述合金中各组分的含量要求,采用纯铜、纯锂和纯碲为原料,分别经过真空熔炼,分别制出LiCu合金和TeCu合金,再将上述两合金通过真空熔炼,制得含量合符要求的LiTeCu合金。
经微观研究及机理分析得知,Te在铜中以化合物的形式溶于铜中,呈链状平行排,沿晶界和晶内分布,Li起脱氧作用和渗入Te元素后,成线状分布,产生第二相,呈沉淀强化,大大提高了合金的热导率和电导率。本发明经西南交通大学分析测试中心检测其热导率λ=491~502wm-1k-1(SI制)。该材料热导率比纯紫铜(λ=388~391wm-1k-1)高28%,比纯银高21%左右(纯银的热导率最高,纯紫铜次之)。经中国测试技术研究院检测,其电导率≥100%IACS。
具体实施例方式
实旋例1按照上述工艺过程,第一步真空熔炼制得LiCu及TeCu合金,第二步将两合金真空熔炼制得下述重量百分比含量的铜合金材料Li 0.0020%Te 0.12%Cu 余量该合金热导率498wm-1k-1(SI),电导率102.1%(IACS)。
实旋例2工艺过程同上,真空熔炼制得下述重量百分比含量的铜合金材料Li 0.0030%Te 0.15%Cu 余量该合金热导率502wm-1k-1(SI),电导率102.4%(IACS)。
实旋例3工艺过程同上,真空熔炼制得下述重量百分比含量的铜合金材料Li 0.0040%Te 0.18%Cu 余量该合金热导率491wm-1k-1(SI),电导率101.5%(IACS)。
权利要求
1.一种高热导率的铜合金材料,其特征是,它由以下组分组成0.0010%-0.0050%重量百分比的Li,0.10%-0.20重量百分比的Te,余量为Cu。
2.根据权利要求1所述的铜合金材料,其特征是它由以下组分组成0.0020%重量百分比的Li,0.12%重量百分比的Te,余量为Cu。
3.根据权利要求1所述的铜合金材料,其特征是它由以下组分组成0.0030%重量百分比的Li,0.15%重量百分比的Te,余量为Cu。
4.根据权利要求1所述的铜合金材料,其特征是它由以下组分组成0.0040%重量百分比的Li,0.18%重量百分比的Te,余量为Cu。
全文摘要
一种高热导率的铜合金材料,它由以下组分组成0.0010%-0.0050%重量百分比的Li,0.10%-0.20%重量百分比的Te,余量为Cu。它以纯铜、纯锂、纯碲为原料经真空熔炼制得。其热导率比纯紫铜高28%,比纯银高21%,电导率≥100%(IACS)。
文档编号C22C9/00GK1544672SQ200310110909
公开日2004年11月10日 申请日期2003年11月11日 优先权日2003年11月11日
发明者罗毅, 黄庆生, 程志毅, 罗 毅 申请人:成都精作科技发展有限公司
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