一种抗开裂高铝含量弥散强化铜电极材料制备工艺的制作方法

文档序号:32158584发布日期:2022-11-12 01:18阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种抗开裂高铝含量弥散强化铜电极材料制备工艺,其特征在于:工艺流程:制备高铝弥散铜粉末-氧源制备-混粉-冷等静压成形加工-内氧化、还原、烧结一体化热处理-无氧铜包套-热挤压-拉伸-精整。2.根据权利要求1所诉的一种抗开裂高铝含量弥散强化铜电极材料制备工艺,其特征在于:第一步,制备高铝弥散铜粉末:高纯氮气雾化制粉,采用100kg中频熔炼炉进行熔炼,首先在中频炉内加入高纯无氧电铜熔炼40~70分钟,熔炼过程用木炭覆盖;然后加入铜-13%磷中间合金脱氧0.5~3分钟,再加入铜-30%铝中间合金熔炼1~10分钟,al在cu—al合金中的含量控制在0.5~0.8wt%,然后用0.5~1.5mpa压力的高纯氮气进行雾化制粉,干燥、筛分出-100目cu—al合金原始粉末待用;第二步,水雾化制粉,采用100kg中频熔炼炉进行熔炼,首先在中频炉内加入高纯无氧电铜熔炼40~70分钟,熔炼过程用木炭覆盖;然后加入铜-13%磷中间合金脱氧0.5~3分钟,再加入铜-30%铝中间合金熔炼1~10分钟,al在cu—al合金中的含量控制在0.5~0.8wt%,然后用7~9.5mpa压力的水进行雾化制粉,干燥、筛分出-100目cu—al合金原始粉末待用;第三步,氧源制备:将水雾化的-100目cu—al合金原始粉末再进行过筛,筛分出-200目cu—al粉,在100℃~500℃条件下,氧化20~80小时,然后在氮气保护条件下,400℃~950℃分解成氧化亚铜固体氧源;第四步,混粉:把制得的-200目的氧化亚铜氧源和65%的氮气雾化,35%的水雾化原始粉按配比公式计算出氧源的添加量,所述的配比公式:m/n=9a/8b
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p,m为原始粉重量,n为氧化剂重量,a为氧化剂氧含量的重量百分比,可用氢损值代替,b为原始粉中铝的重量百分比,p为氧化剂过剩系数0.3~0.9,混料时间为0.5~2.0小时;第五步,冷等静压加工:将按比例混合好的弥散铜合金粉末用冷等静压胶套进行密封,在振动机上震动1~3分钟,使松装密度均匀,压坯密度一致,然后用橡胶帽封口,再用铁丝紧固;把封装好弥散铜粉的胶套放入冷等静压缸体内,进行冷等静压处理,制得冷等静压粉锭;压制压力:150~300mpa,升压速度:10~20mpa/分钟,保压时间5~10分钟;第六步,内氧化、还原、烧结一体化热处理:把冷等静压粉锭放入热处理炉的炉胆内,按照内氧化、还原、烧结的顺序进行“一体化”热处理,内氧化处理是让冷等静压合金粉锭中的al转化为al2o3,内氧化温度:830℃~950℃,内氧化时间:1~8小时,保护气氛:氮气;还原温度:880℃~950℃,还原时间:1~8小时,还原气氛:高纯氢气,露点:-60℃,氧含量:≯5ppm;烧结温度:950℃~1020℃,烧结时间:1~6小时,烧结气氛:高纯氢气,露点:-60℃,氧含量:≯5ppm;第七步,无氧铜包套:把热处理好的粉锭装到指定厚度,不同粉锭尺寸,选择不同厚度的铜套,按测算,保证ф16规格的棒材外层无氧铜厚度0.4mm;第八步,热挤压:粉锭加热温度:830℃~960℃,加热时间:1~5小时,挤压比10~35;第九步,拉伸:把挤压后的挤制棒坯进行去头尾、矫直,进行拉伸加工,道次加工率控制在15%以内,加工到用户需要的尺寸;第十步,精整:对拉伸后的弥散无氧铜棒材进行矫直并切除头尾。

技术总结
一种抗开裂高铝含量弥散强化铜电极材料制备工艺,工艺流程:制备高铝弥散铜粉末-氧源制备-混粉-冷等静压成形加工-内氧化、还原、烧结一体化热处理-无氧铜包套-热挤压-拉伸-精整;通过对弥散铜高铝粉锭进行无氧铜包套,极大的改善了因高含量弥散铜棒材的表层条件,防止表层因加工塑性偏低而导致的高铝弥散铜冷加工及使用过程中开裂情况发生,本发明解决了现有的纯氮气雾化制粉制备高铝弥散铜电极材料高成本以及纯水雾化制粉制备高铝弥散铜电极材料的高开裂率问题,极大的降低了高铝弥散铜电极材料在冷静和使用过程中的开裂率,降低了生产成本。了生产成本。


技术研发人员:曹先杰 牛立业 郭慧稳 许春伟
受保护的技术使用者:中铝洛阳铜加工有限公司
技术研发日:2022.08.09
技术公布日:2022/11/11
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