专利名称:高导电导热铜碲硒多元合金材料的制作方法
技术领域:
本发明属于兼具高导电、导热、易切削综合性能的合金材料,特别涉及一种铜基多元合金材料。
背景技术:
随着电子工业技术的飞速发展,电子元器件不断小型化,集成度也越来越高,对散热提出了更高的要求,为了保证电子元器件的正常工作,当前采用的散热方案是在芯片上加导热效果较好的纯铜散热器、芯片风扇的方式加以解决。但目前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来越多,其耗能和散热将成为制约整个信息产业的大问题,甚而影响经济发展;同时通讯系统、控制系统的高速化,半导体照明的大功率化也面临同样的高性能散热需求,虽然工业纯铜具有良好的导热导电性能,但已不能满足对高导电导热材料的更高要求,因此迫切需要开发高导电导热材料。 目前的铜及铜合金,其热导率一般在SOO-^OWnT1 k_\例如公开号为CN1004813的中国发明专利公开的“铜锑合金”,其热导率为337 WnT1IT1,纯铜、纯银的热导率分别为390ffm_1k_1,416 WnTV1。尽管近年来对该类材料的研究较多,如申请号为200310110909.4、200410022626. 9的国家发明专利提出了高热导率铜碲合金,其热导率比纯银高23. 6-26. 7%,比纯铜高31-34%,但由于原料采用高纯铜、高纯碲,资源有限,使其应用受限。。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足,提供一种新型的铜基合金材料,此种合金材料不仅具有优良的导电导热性能,此外,还可以根据加工需要调整其切削性能。本发明的技术方案引入硒、碲及其它微量添加元素,利用微量添加元素去除熔炼过程中产生的气体以减少铸造缺陷,硒、碲改善切削性能。
本发明提供的铜碲硒多元合金材料含有铜、碲、硒和微量添加元素,铜、碲、硒和微量添加元素的重量百分比如下
締 O. 05—0. 2%
硒 O. 1-0. 4%
微量添加元素0. 01-0. 1%
铜余量
上述微量添加元素至少为锂、镁、稀土中的一种或两种制备铜碲硒多元合金材料的工艺为常规工艺,其工艺步骤包括配料、合金熔炼、浇注、冷热加工成型,原材料根据需要既可采用工业纯铜、工业纯碲、工业纯硒,也可采用高纯铜、高纯碲、高纯硒。
本发明具有以下有益效果导电、导热性能优异,电导率为90— 103%IACS,热导率为450— SOOwnTV1 硒、締的加入能改善合金材料的切削性能
具体实施例方式 实施例I :
1、配料
工业纯碲5克 工业纯硒40克 工业纯锂2克 工业纯铜余量 总计10000克
2、熔炼浇注 首先在真空感应炉中装入工业纯铜,加热至1150°C,使纯铜熔清,然后分别加入碲、硒、锂继续熔炼,温度控制在1200°C,使合金元素在铜液中分布均匀,保温10-15分钟,熔炼完毕即浇注成铸锭。本实施例制备的铜碲硒多元合金材料电导率为98%,热导率为495 wm—V1 实施例2
1、配料
工业纯碲8克 工业纯硒35克 工业纯稀土 4克 工业纯铜余量 总计10000克
2、熔炼浇注
首先在真空感应炉中装入工业纯铜,加热至1150°C,使纯铜熔清,然后分别加入碲、硒、稀土继续熔炼,温度控制在1200°C,使合金元素在铜液中分布均匀,保温15-20分钟,熔炼完毕即浇注成铸锭。本实施例制备的铜碲硒多元合金材料电导率为96%,热导率为487 WnT1IT1 实施例3
1、配料
工业纯碲12克 工业纯硒30克 工业纯镁3克 工业纯铜余量 总计10000克
2、熔炼浇注
首先在真空感应炉中装入工业纯铜,加热至1150°C,使纯铜熔清,然后分别加入碲、硒、镁继续熔炼,温度控制在1200°C,使合金元素在铜液中分布均匀,保温15-20分钟,熔炼完毕即浇注成铸锭。本实施例制备的铜碲硒多元合金材料电导率为93%,热导率为476 WnT1IT1实施例4
1、配料
工业纯碲15克 工业纯硒35克 工业纯锂4克 工业纯铜余量 总计10000克
2、熔炼浇注
首先在真空感应炉中装入工业纯铜,加热至1150°C,使纯铜熔清,然后分别加入碲、硒、锂继续熔炼,温度控制在1200°C,使合金元素在铜液中分布均匀,保温15-20分钟,熔炼完毕即浇注成铸锭。本实施例制备的铜碲硒多元合金材料电导率为92%,热导率为ΑδΜπΓ1!^1 实施例5
1、配料 闻纯締20克 闻纯砸15克 高纯稀土 6克 高纯铜余量 总计10000克
2、熔炼浇注
首先在真空感应炉中装入工业纯铜,加热至1150°C,使纯铜熔清,然后分别加入碲、硒、稀土继续熔炼,温度控制在1200°C,使合金元素在铜液中分布均匀,保温15-20分钟,熔炼完毕即浇注成铸锭。本实施例制备的铜碲硒多元合金材料电导率为102%,热导率为498 WnT1IT1 实施例6
1、配料
工业纯碲20克 工业纯硒25克 工业纯稀土 4克 工业纯锂1克 工业纯铜余量 总计10000克
2、熔炼浇注
首先在真空感应炉中装入工业纯铜,加热至1150°C,使纯铜熔清,然后分别加入碲、硒、稀土、锂继续熔炼,温度控制在1200°C,使合金元素在铜液中分布均匀,保温15-20分钟,熔炼完毕即浇注成铸锭。本实施例制备的铜碲硒多元合金材料电导率为92%,热导率为462 wnTl·1。
权利要求
1.一种高导电、导热的铜締硒多兀合金材料,其特征在于该合金材料含有铜、締、硒和微量添加元素,铜、碲、硒和微量添加元素的重量百分比如下締 O. 05—0. 2%硒 O. 1-0. 4% 微量添加元素0. 01-0. 1% 铜余量 上述微量添加元素至少为锂、镁、稀土中的一种或两种。·
全文摘要
一种高导电、导热的铜碲硒多元合金材料,含有铜、碲、硒和微量添加元素,铜、碲、硒和微量添加元素的重量百分比为碲0.05—0.2%,硒0.1-0.4%,微量添加元素0.01-0.1%,铜余量。微量添加元素至少为锂、镁、稀土中的一种或两种。此种合金材料的电导率为90—103%IACS,热导率为450—500wm-1k-1。
文档编号C22C9/00GK102912179SQ201210407770
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月24日 优先权日2012年10月24日
发明者朱达川 申请人:四川大学