一种氧化镁铜基复合材料及其粉末冶金制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种氧化镁铜基复合材料及其粉末冶金制备方法，按以下原料重量份数配比制成：氧化镁颗粒15-30份、二氧化硅颗粒4-15份、铜粉35-65份、碳化钼颗粒15-45份、碳化钛颗粒12-35份。上述各组分经混合均匀、烧结、冷却即可获得一种氧化镁铜基复合材料。
【专利说明】一种氧化镁铜基复合材料及其粉末冶金制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及金属材料、冶金【技术领域】，尤其涉及一种氧化镁铜基复合材料及其粉 末冶金制备方法。
【背景技术】
[0002] 研制、开发高强度、高导电铜基导电材料一直是铜合金研究的热点之一。许多应用 领域要求所用材料需高导电性及高强度兼备。例如，为了产生高的脉冲磁场，要求所用导 体材料不仅要有低的电阻率以降低热效应，同时还要具有足够的强度来承受巨大的洛仑兹 力。随着集成电路封装向高密度方向发展，开发强度大于600MPa，电导率大于MS/m的铜基 引线框架合金也一直是近年来关注的热点。此外，高强度、高导电铜基导电材料还可以用于 制造电阻焊电极、电车及电力火车架空导线、连铸结晶器内衬、电气工程开关触桥等。
[0003] 根据不同的结构和性能特点，高强度、高导电铜基导电材料可分为高强度、高导电 铜合金和高强度、高导电铜基复合材料两大类。后者又可根据强化相的形态分为弥散强化 铜和形变铜基复合材料。两类材料在强化机制、制备工艺、性能特点乃至应用领域等方面都 不尽相同。
【发明内容】
[0004] 解决的技术问题：
[0005] 为了得到一种导电性能好、强度高且耐磨损的铜基复合材料，本发明提供了一种 氧化镁铜基复合材料及其粉末冶金制备方法。
[0006] 技术方案：
[0007] -种氧化镁铜基复合材料，按以下原料重量份数配比制成：氧化镁颗粒15-30份、 二氧化硅颗粒4-15份、铜粉35-65份、碳化钥颗粒15-45份、碳化钛颗粒12-35份。
[0008] 作为本发明的一种优选方案，按以下原料重量份数配比制成：氧化镁颗粒20-25 份、二氧化硅颗粒7-12份、铜粉40-55份、碳化钥颗粒20-40份、碳化钛颗粒15-30份。
[0009] 作为本发明的一种优选方案，所述材料的各粉末粒径如下：氧化镁颗粒150-300 目、二氧化硅颗粒200-350目、铜粉150-300目、碳化钥颗粒200-450目、碳化钛颗粒 200-450 目。
[0010] 一种氧化镁铜基复合材料的粉末冶金制备方法，包含以下步骤：
[0011] (1)将氧化镁颗粒、二氧化硅颗粒、铜粉、碳化钥颗粒和碳化钛颗粒混合置于混料 装置内，利用压力为〇. 55-0. 75MPa的高压气体将上述粉末吹起，5-9分钟后停止通入高压 气体，各粉末共同沉积并均匀混合；
[0012] (2)将上述混合均匀的粉末在240-300吨的压力下压制成型，在保护气氛条件下 采用3阶段升温的方式进行烧结，3阶段的温度分别为490°C、750°C、96(rC，每阶段烧结时 间为2-5小时，烧结完成后进行再次压力成型；
[0013] (3)最后，随炉缓慢降温即可获得氧化镁铜基复合材料；
[0014] 作为本发明的一种优选技术方案，步骤（1)中用压力为〇· 6-0. 7MPa的高压气体将 所有物料粉末吹起，6-8分钟后停止通入高压气体，各粉末共同沉积并均匀混合；
[0015] 作为本发明的一种优选技术方案，步骤（2)中在260-290吨的压力下将经步骤（1) 混合均匀的粉末压制成型。
[0016] 有益效果
[0017] 本发明所述一种氧化镁铜基复合材料及其粉末冶金制备方法，与现有技术相比具 有以下技术效果：制备得到的氧化镁铜基复合材料导电性能好、强度高且耐磨损。
【具体实施方式】
[0018] 实施例1 :
[0019] 一种氧化镁铜基复合材料，按以下原料重量份数配比制成：氧化镁颗粒15份、二 氧化硅颗粒4份、铜粉35份、碳化钥颗粒15份、碳化钛颗粒12份。
[0020] 所述材料的各粉末粒径如下：氧化镁颗粒150目、二氧化硅颗粒200目、铜粉150 目、碳化钥颗粒200目、碳化钛颗粒200目。
[0021] 一种氧化镁铜基复合材料的粉末冶金制备方法，包含以下步骤：
[0022] (1)将氧化镁颗粒、二氧化硅颗粒、铜粉、碳化钥颗粒和碳化钛颗粒混合置于混料 装置内，利用压力为〇. 55MPa的高压气体将上述粉末吹起，5分钟后停止通入高压气体，各 粉末共同沉积并均匀混合；
[0023] (2)将上述混合均匀的粉末在240吨的压力下压制成型，在保护气氛条件下采用3 阶段升温的方式进行烧结，3阶段的温度分别为490°C、750°C、96(rC，每阶段烧结时间为2 小时，烧结完成后进行再次压力成型；
[0024] (3)最后，随炉缓慢降温即可获得氧化镁铜基复合材料。
[0025] 实施例2 :
[0026] -种氧化镁铜基复合材料，按以下原料重量份数配比制成：氧化镁颗粒20份、二 氧化硅颗粒7份、铜粉40份、碳化钥颗粒25份、碳化钛颗粒17份。
[0027] 所述材料的各粉末粒径如下：氧化镁颗粒200目、二氧化硅颗粒250目、铜粉200 目、碳化钥颗粒250目、碳化钛颗粒250目。
[0028] -种氧化镁铜基复合材料的粉末冶金制备方法，包含以下步骤：
[0029] (1)将氧化镁颗粒、二氧化硅颗粒、铜粉、碳化钥颗粒和碳化钛颗粒混合置于混料 装置内，利用压力为〇. 6MPa的高压气体将上述粉末吹起，6分钟后停止通入高压气体，各粉 末共同沉积并均匀混合；
[0030] (2)将上述混合均匀的粉末在250吨的压力下压制成型，在保护气氛条件下采用3 阶段升温的方式进行烧结，3阶段的温度分别为490°C、750°C、96(rC，每阶段烧结时间为3 小时，烧结完成后进行再次压力成型；
[0031] ⑶最后，随炉缓慢降温即可获得氧化镁铜基复合材料。
[0032] 实施例3 :
[0033] -种氧化镁铜基复合材料，按以下原料重量份数配比制成：氧化镁颗粒25份、二 氧化硅颗粒10份、铜粉50份、碳化钥颗粒35份、碳化钛颗粒26份。
[0034] 所述材料的各粉末粒径如下：氧化镁颗粒250目、二氧化硅颗粒300目、铜粉250 目、碳化钥颗粒300目、碳化钛颗粒300目。
[0035] -种氧化镁铜基复合材料的粉末冶金制备方法，包含以下步骤：
[0036] (1)将氧化镁颗粒、二氧化硅颗粒、铜粉、碳化钥颗粒和碳化钛颗粒混合置于混料 装置内，利用压力为〇. 65MPa的高压气体将上述粉末吹起，7分钟后停止通入高压气体，各 粉末共同沉积并均匀混合；
[0037] (2)将上述混合均匀的粉末在250吨的压力下压制成型，在保护气氛条件下采用3 阶段升温的方式进行烧结，3阶段的温度分别为490°C、750°C、96(rC，每阶段烧结时间为4 小时，烧结完成后进行再次压力成型；
[0038] (3)最后，随炉缓慢降温即可获得氧化镁铜基复合材料。
[0039] 实施例4 :
[0040] 一种氧化镁铜基复合材料，按以下原料重量份数配比制成：氧化镁颗粒30份、二 氧化硅颗粒15份、铜粉65份、碳化钥颗粒45份、碳化钛颗粒35份。
[0041] 所述材料的各粉末粒径如下：氧化镁颗粒300目、二氧化硅颗粒350目、铜粉300 目、碳化钥颗粒450目、碳化钛颗粒450目。
[0042] 一种氧化镁铜基复合材料的粉末冶金制备方法，包含以下步骤：
[0043] (1)将氧化镁颗粒、二氧化硅颗粒、铜粉、碳化钥颗粒和碳化钛颗粒混合置于混料 装置内，利用压力为〇. 75MPa的高压气体将上述粉末吹起，9分钟后停止通入高压气体，各 粉末共同沉积并均匀混合；
[0044] (2)将上述混合均匀的粉末在300吨的压力下压制成型，在保护气氛条件下采用3 阶段升温的方式进行烧结，3阶段的温度分别为490°C、750°C、96(rC，每阶段烧结时间为5 小时，烧结完成后进行再次压力成型；
[0045] (3)最后，随炉缓慢降温即可获得氧化镁铜基复合材料。
[0046]
【权利要求】
1. 一种氧化镁铜基复合材料，其特征在于，按以下原料重量份数配比制成：氧化镁颗 粒15-30份、二氧化硅颗粒4-15份、铜粉35-65份、碳化钥颗粒15-45份、碳化钛颗粒12-35 份。
2. 根据权利要求1所述一种氧化镁铜基复合材料，其特征在于，按以下原料重量份数 配比制成：氧化镁颗粒20-25份、二氧化硅颗粒7-12份、铜粉40-55份、碳化钥颗粒20-40 份、碳化钛颗粒15-30份。
3. 根据权利要求1所述一种氧化镁铜基复合材料，其特征在于，所述材料的各粉末粒 径如下：氧化镁颗粒150-300目、二氧化硅颗粒200-350目、铜粉150-300目、碳化钥颗粒 200-450目、碳化钛颗粒200-450目。
4. 权利要求1所述一种氧化镁铜基复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，包含 以下步骤： (1) 将氧化镁颗粒、二氧化硅颗粒、铜粉、碳化钥颗粒和碳化钛颗粒混合置于混料装置 内，利用压力为〇. 55-0. 75MPa的高压气体将上述粉末吹起，5-9分钟后停止通入高压气体， 各粉末共同沉积并均匀混合； (2) 将上述混合均匀的粉末在240-300吨的压力下压制成型，在保护气氛条件下采用 3阶段升温的方式进行烧结，3阶段的温度分别为490°C、750°C、96(rC，每阶段烧结时间为 2-5小时，烧结完成后进行再次压力成型； (3) 最后，随炉缓慢降温即可获得氧化镁铜基复合材料。
5. 根据权利要求4所述一种氧化镁铜基复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于， 步骤（1)中用压力为0. 6-0. 7MPa的高压气体将所有物料粉末吹起，6-8分钟后停止通入高 压气体，各粉末共同沉积并均匀混合。
6. 根据权利要求4所述一种氧化镁铜基复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于， 步骤（2)中在260-290吨的压力下将经步骤（1)混合均匀的粉末压制成型。
【文档编号】B22F1/00GK104384496SQ201410578541
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】刘莉, 王爽, 邱晶, 刘晓东, 黄明明 申请人:苏州莱特复合材料有限公司