一种高强高导铜合金丝材及其制备方法与应用

本发明涉及铜合金材料，具体而言，涉及一种高强高导铜合金丝材及其制备方法与应用。

背景技术：

1、cu-al2o3弥散强化铜合金丝材在制备过程中的高强度和高导电性能常呈反比关系，如何在制备cu-al2o3弥散强化铜合金丝材过程中以相对简单的加工工艺制备出高强度的同时还保留其高导电性能的合金丝材是急需解决的关键问题。

2、鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高强高导铜合金丝材及其制备方法与应用，以解决或改善上述技术问题。

2、本申请可这样实现：

3、第一方面，本申请提供一种高强高导铜合金丝材的制备方法，包括以下步骤：将由制备原料制成的cu-al2o3锭坯进行内氧化处理、还原处理、热挤压、真空热处理以及冷拉拔加工；

4、制备原料包括cual粉末和cu2o粉末，其中，cual粉末中al的含量不超过0.2wt％，cu2o粉末中氧的含量不低于理论氧化cual粉末中铝所需的氧的含量。

5、在可选的实施方式中，制备原料还包括以下特征中的至少一种：

6、特征一：cual粉末中al的含量为0.1wt％；

7、特征二：cual粉末为目数小于100目的cu-al合金粉末；

8、特征三：cu2o粉末的粒径为微米级别，优选为0.01-0.1μm。

9、在可选的实施方式中，制备原料通过冷压成型方式形成cu-al2o3锭坯。

10、在可选的实施方式中，冷压成型的压力为150-200mpa，保压时间为5-10min。

11、在可选的实施方式中，内氧化处理包括以下特征中的至少一种：

12、特征一：内氧化处理是于非氧化环境下进行；

13、特征二：内氧化处理的温度为850-900℃；

14、特征三：内氧化处理的时间为4-6h。

15、在可选的实施方式中，还原处理包括以下特征中的至少一种：

16、特征一：还原处理是于还原性环境下进行；

17、特征二：还原处理的温度为800-850℃；

18、特征三：还原处理的时间为6-8h。

19、在可选的实施方式中，热挤压包括以下特征中的至少一种：

20、特征一：热挤压的温度为900-950℃；

21、特征二：热挤压的时间为5-12s；

22、特征三：热挤压的挤压比为25:1-30:1。

23、在可选的实施方式中，真空热处理包括以下特征中的至少一种：

24、特征一：真空热处理的温度为800-900℃；

25、特征二：真空热处理的时间为1-2h。

26、在可选的实施方式中，冷拉拔加工包括以下特征中的至少一种：

27、特征一：冷拉拔过程中，拉拔方向始终保持一致；

28、特征二：每道次的变形量为5-10％；

29、特征三：总变形量不低于60％；

30、特征四：拉拔过程中使用有润滑剂。

31、第二方面，本申请提供一种高强高导铜合金丝材，经前述实施方式任一项的制备方法制备而得。

32、在可选的实施方式中，高强高导铜合金丝材具有以下特征中的至少一种：

33、特征一：高强高导铜合金丝材中含有cu基体以及弥散于cu基体中的al2o3强化相；优选地，al2o3强化相的粒度为纳米级别，更优为3-30nm；

34、特征二：高强高导铜合金丝材的直径为0.1-1mm，优选为0.2-0.5mm；

35、特征三：高强高导铜合金丝材的抗拉强度不低于550mpa；

36、特征四：高强高导铜合金丝材的延伸率为1-5％；

37、特征五：高强高导铜合金丝材的导电率不低于85％。

38、第三方面，本申请提供一种如前述实施方式的高强高导铜合金丝材的应用，例如用于电子设备、通讯设备、武器装备、航空航天以及汽车制造中。

39、本申请的有益效果包括：

40、本申请提供的铜合金丝材的制备方法简单，易操作，成本较低，通过以特定的制备原料按该特定的方法制备，能够得到在具有较高强度的同时还具有较高的导电性的铜合金丝材。

技术特征：

1.一种高强高导铜合金丝材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将由制备原料制成的cu-al2o3锭坯进行内氧化处理、还原处理、热挤压、真空热处理以及冷拉拔加工；

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备原料还包括以下特征中的至少一种：

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述制备原料通过冷压成型方式形成所述cu-al2o3锭坯；

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，内氧化处理包括以下特征中的至少一种：

5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，还原处理包括以下特征中的至少一种：

6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，热挤压包括以下特征中的至少一种：

7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，真空热处理包括以下特征中的至少一种：

8.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，冷拉拔加工包括以下特征中的至少一种：

9.一种高强高导铜合金丝材，其特征在于，经权利要求1-8任一项所述的制备方法制备而得；

10.一种如权利要求9所述的高强高导铜合金丝材的应用，其特征在于，所述高强高导铜合金丝材用于电子设备、通讯设备、武器装备、航空航天以及汽车制造中。

技术总结
本发明公开了一种高强高导铜合金丝材及其制备方法与应用，属于铜合金材料技术领域。该高强高导铜合金丝材的制备方法包括以下步骤：将由制备原料制成的Cu‑Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;锭坯进行内氧化处理、还原处理、热挤压、真空热处理以及冷拉拔加工；制备原料包括CuAl粉末和Cu<subgt;2</subgt;O粉末，其中，CuAl粉末中Al的含量不超过0.2wt％，Cu<subgt;2</subgt;O粉末中氧的含量不低于理论氧化CuAl粉末中铝所需的氧的含量。该制备方法简单，易操作，成本较低，制备所得的合金丝材能够在具有较高强度的同时还具有较高的导电性。

技术研发人员：甘春雷,彭冬冬,敬云兵,周楠
受保护的技术使用者：广东省科学院新材料研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24