一种高导电率无银铜合金的新材料的制作方法

文档序号:12347054阅读:239来源:国知局

本发明涉及铜合金材料技术领域,尤其涉及一种高导电率无银铜合金的新材料。



背景技术:

本部分中的陈述仅仅提供了与本发明公开的内容有关的背景信息,且可能不构成现有技术。

铜合金材料在现有技术下,导电率在98%到99.89%之间,严重限制了电工用铜的使用范畴。

目前电工用铜导电率不高的原因:

(1)在自然条件下冶炼使铜的氧及其他有害气体杂质含量高;

(2)按国家规定的标性允许不高于0.005%的杂质存在于电解铜和铜线坯杆之中;

(3)铜晶体结构不置密。

故现有技术有待改进和发展。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种节能,导电率高的高导电率无银铜合金的新材料。

本发明的技术解决方案是:一种高导电率无银铜合金的新材料,按重量计由以下各组分组成:0.5%~1%锰、0.01%-0.05%铈、0.01%-0.05%镧、0.002%-0.005%锂,其余为铜。

还包括稀散元素。

0.5%锰、0.01%铈、0.01%镧、0.002%锂,其余为铜。

1%锰、0.05%铈、0.05%镧、0.005%锂,其余为铜。

0.7%锰、0.03%铈、0.03%镧、0.003%锂,其余为铜。

本发明另一方面还公开一种高导电率无银铜合金的制备方法,包括以下步骤:

S1,选用铜含量为99.99%的电解铜作铜原料;

S2,经真空熔炼炉在真空度为-1P时,充入氩气到-0.6至-0.3P;

S3,加温炉内和原料内的水分和残留气体释放出后逐步将铜融化;

S4,在1150-1200度铜熔融状态下,加0.5-1%的元素锰,加0.01-0.05%的稀土元素铈和镧,及0.002%-0.005%的锂元素。及其他微量稀散元素,以使铜液完全除杂和改变铜的金相晶体结构变得均匀致密;减小3电阻值,提高和增强了该铜合金的导电功能。

本发明的有益效果:

电阻低,导电率高,达到和接近白银的导电性能。节能,同时又成为未来装备制造业领域必不可少的功能新材料。可在部分领域可替代白银使用;如航天、航空、航海、潜艇及舰船制造,军事装备轻良化等;高端电工,高端电子电器,节能变压器及电机、风能太阳能,电机车新能源电动汽车;或超导领域等广泛应用。

本发明的新材料加入的锂属于活跃元素,可以将气体杂质和部分非金属杂质带跑。锂还与其他金属杂质变成化合物,固融在铜中,降低铜导线的阻力。锂可改善铜导线晶体结构,使晶体排列整体,晶体结构变致密,阻力小。其多种原因共同导致的铜导线电阻低,导电率高。

附图说明

图1为本发明制备方法流程方框图。

具体实施方式

一种高导电率无银铜合金的新材料,按重量计由以下各组分组成:0.5%~1%锰、0.01%-0.05%铈、0.01%-0.05%镧、0.002%-0.005%锂,其余为铜。

作为优选,还包括稀散元素。

实施例1:

一种高导电率无银铜合金的新材料,按重量计由以下各组分组成:0.5%锰、0.01%铈、0.01%镧、0.002%锂,其余为铜。

实施例2:

一种高导电率无银铜合金的新材料,按重量计由以下各组分组成:

1%锰、0.05%铈、0.05%镧、0.005%锂,其余为铜。

实施例3:

一种高导电率无银铜合金的新材料,按重量计由以下各组分组成:

0.7%锰、0.03%铈、0.03%镧、0.003%锂,其余为铜。

本发明另一方面还公开一种高导电率无银铜合金的制备方法,包括以下步骤:

S1,选用铜含量为99.99%的电解铜作铜原料;

S2,经真空熔炼炉在真空度为-1P时,充入氩气到-0.6至-0.3P;

S3,加温炉内和原料内的水分和残留气体释放出后逐步将铜融化;

S4,在1150-1200度铜熔融状态下,加0.5-1%的元素锰,加0.01-0.05%的稀土元素铈和镧,及0.002%-0.005%的锂元素。及其他微量稀散元素,以使铜液完全除杂和改变铜的金相晶体结构变得均匀致密;提高和增强了该铜合金的导电功能。

在真空条件,加入固溶元素改善铜的导电性能,加入稀有元素净化,及进一步提高的铜的纯度,加入稀贵金属改变铜的晶体结构致密。

加入化学性能活泼元素将铜液纯度提高,将阻碍电流的有害金属元素和非金属元素生成能固溶于铜中的新物质,使铜的分子晶体结构变得致密,综上三点本发明降低了铜的电阻提高了铜的导电功能。成为导电率和白银相当的新的功能材料。

在本说明书的描述中,术语“一个实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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