添加稀土元素La的原位TiB2增强铜基复合材料中TiB 2颗粒大小及分布情况的SEM图；
[0029]图2为本发明添加La的原位TiB2增强铜基复合材料中TiB 2颗粒大小及分布情况的SEM图；
[0030]图3为添加不同质量分数La的原位TiBjI强铜基复合材料的抗拉强度及延伸率;
[0031]图4为添加不同质量分数La的原位TiBjI强铜基复合材料的导电率。
【具体实施方式】
[0032]以下结合实施例对本发明进一步说明:
[0033]实施例1
[0034]本实施例公开了一种添加稀土 La的原位TiB2增强铜基复合材料，包括重量配比如下的各组分:1界1:%的TiB2、0.04界1:%的La、余量为Cu。
[0035]本实施例添加稀土 La的原位TiB2增强铜基复合材料的制备方法如下:
[0036]实验材料预处理
[0037]将纯铜(纯度彡99.97% (质量分数，下同)，大连鑫龙铸造工业有限公司生产)、Cu-1OLa (La含量9.9%?10.1 %，湖南稀土有色院)、Cu_5B (B含量4.9%?5.1%，宁波经济技术开发区精通贸易有限公司生产)、Cu-10Ti (Ti含量9.9 %?10.1 %，真空感应熔炼炉中配制)中间合金用稀盐酸清洗，洗去表面氧化物及杂质；用无水乙醇在超声波清洗机内清洗表面5min，洗去残留的盐酸以及杂质；将超声清洗后的材料在鼓风干燥箱中100°C下烘干2h;上述重量配比称料。
[0038]添加稀土 La的原位TiBJI强铜基复合材料制备
[0039](I)将纯铜加入真空中频感应熔炼炉炉膛内，将Cu-La、Cu-B以及Cu-Ti中间合金分别放入加料斗中；
[0040](2)将真空中频感应熔炼炉炉膛抽抽真空至5-10Pa后，反充氩气至0.06MPa ；
[0041](3)打开真空中频感应熔炼炉中频电源，加热至电解纯铜完全熔化并升温到1250 °C ；
[0042](4)从料斗中加入Cu-1OLa中间合金，保持5分钟，待其均匀熔化于Cu中；
[0043](5)依次加入Cu-5B与Cu-1OTi，分别保温5分钟，在此期间发生如下反应:[Ti]+2[B] — TiB2，在Cu中原位生成了 TiB2颗粒。
[0044](6)调整熔体温度至1250°C浇铸到经300°C预热的石墨铸模中，得到添加稀土 La的原位TiB2增强铜基复合材料。
[0045]经检测本实施例所述添加稀土 La的原位TiB2增强铜基复合材料的抗拉强度为196MPa、延伸率为39.5%、导电率为88.5IACS%。
[0046]实施例2
[0047]本实施例公开了一种未添加稀土 La的原位TiB2增强铜基复合材料与实施例1基本相同，不同的是所述的La含量为0.08wt%，重量配比如下:lwt% TiB2、0.08界1:%的]^1、余量为Cu。
[0048]其制备方法与实施例1相同。
[0049]经检测本实施例所制备的添加稀土 La的原位TiBjI强铜基复合材料的抗拉强度为180MPa、延伸率为49.5%、导电率为87.7IACS%。
[0050]对照例
[0051]对照例与实施例1基本相同，不同的是配料时未添加稀土 La，S卩:lwt5"^^TiB2、余量为Cu。
[0052]其制备方法相应的没有实施例1中的步骤(4)。
[0053]经检测本对照例所述未添加稀土 La的原位TiB2增强铜基复合材料的抗拉强度为176MPa、延伸率为45.5%、导电率为66.5IACS%。
[0054]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种添加稀土 La的原位TiB 2增强铜基复合材料，其特征在于，包括重量配比如下的各组分:0.5-2wt%^ TiB2、0.02-0.1Owt% ^ La、余量为 Cu。
2.根据权利要求1所述添加稀土La的原位TiB 2增强铜基复合材料，其特征在于，包括重量配比如下的各组分:0.1-1.5wt%^ TiB2、0.04-0.08wt%^ La、余量为Cu。
3.—种权利要求1或2所述添加稀土 La的原位TiB 2增强铜基复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将纯铜置于真空中频感应熔炼炉炉膛内； (2)将真空中频感应熔炼炉炉膛抽真空后反充氩气； (3)加热至纯铜完全熔化并升温到1200-1300°C； (4)向真空中频感应熔炼炉炉膛加入Cu-La中间合金，保持3-15min； (5)依次向真空中频感应熔炼炉炉膛加入Cu-B中间合金和Cu-Ti中间合金，分别保温3_15min ； (6)调整熔体温度至1200-1300°C，并浇铸到预热的石墨铸模中，获得添加稀土La的原位TiB2增强铜基复合材料。
4.根据权利要求3所述添加稀土La的原位TiB 2增强铜基复合材料的方法，其特征在于，步骤(2)真空中频感应熔炼炉炉膛抽真空至5-10Pa后，反充氩气至0.02-0.1MPa0
5.根据权利要求3所述添加稀土La的原位TiB 2增强铜基复合材料的方法，其特征在于，步骤(6)所述预热的石墨铸模为250-400°C预热的石墨铸模。
6.根据权利要求3所述添加稀土La的原位TiB 2增强铜基复合材料的方法，其特征在于，在步骤(I)将原料加入到真空中频感应熔炼炉炉膛之前，需要对原料进行预处理，包括以下步骤: (1)将纯铜、Cu-La、Cu-B以及Cu-Ti中间合金用稀盐酸清洗，洗去表面氧化物及杂质； (2)将上述原料置于超声波清洗机内，采用无水乙醇清洗原料表面，洗去原料残留的盐酸以及杂质； (3)将超声清洗后的原料在鼓风干燥箱中100-150°C下烘干2-3h。
【专利摘要】本发明提供一种添加稀土La的原位TiB2增强铜基复合材料及其制备方法，所述添加稀土La的原位TiB2增强铜基复合材料，包括重量配比如下的各组分：0.5-2wt％的TiB2、0.02-0.10wt％的La、余量为Cu。本发明通过合金化法，在Cu-TiB2复合材料中添加一定量的稀土元素La，表面活性较高的La能使TiB2在生成阶段生成细小的TiB2颗粒，在复合材料凝固阶段分散TiB2颗粒，使之均匀弥散于铜金属基体中，因此获得了具有良好的综合性能的Cu-TiB2铜基复合材料。经检测添加稀土La的原位TiB2增强铜基复合材料强度高，导电性佳。
【IPC分类】C22C1-10, C22C9-00, C22C1-03
【公开号】CN104878240
【申请号】CN201510330692
【发明人】王同敏, 邹存磊, 李廷举, 康慧君, 陈宗宁, 王维, 李仁庚
【申请人】大连理工大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月12日