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专利号: 2022105478423
申请人: 合肥工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种通过含铜金属间化合物制备铜基复合材料的方法,其特征在于:利用Cu元素与弥散相中金属元素A合成的金属间化合物Cu‑A粉末、Cu粉末与氧化剂粉末作为初始基材,借助Cu‑A金属间化合物的脆性特征及球磨易分散、富集度低等特性,将弥散相元素A均匀地分布于Cu基母材中,通过与氧化剂中O元素原位反应形成尺寸细小、数密度高的弥散相,最终获得弥散强化铜基复合材料。

2.根据权利要求1所述的通过含铜金属间化合物制备铜基复合材料的方法,其特征在于,包括如下步骤:(一)预制含铜金属间化合物粉末

(1)根据二元相图选择Cu元素与弥散相中金属元素A结合的金属间化合物Cu‑A;

(2)利用真空电弧熔炼特定元素比例的Cu元素和弥散相中元素A,制备含Cu金属间化合物Cu‑A,反复熔炼,使各元素分布均匀,得到均质金属间化合物Cu‑A,作为前驱体;

(3)将(2)获得的前驱体在研钵中充分研磨并球磨,得到颗粒尺寸D50为1μm的Cu‑A前驱体粉末;

(二)机械合金化处理

将(一)中Cu‑A前驱体粉末、Cu粉末与氧化剂粉末调配成特定比例的混合粉末,采用特定工艺参数的机械合金化方式进行球磨,得到均质的混合粉末;

(三)还原

将步骤(二)中均质混合粉末放入高温管式炉中,在氢气气氛下进行还原,去除多余的氧杂质,得到最终的复合粉末;

(四)烧结

将步骤(三)得到的复合粉末装入模具中,进行烧结成型。

3.根据权利要求1或2所述的通过含铜金属间化合物制备铜基复合材料的方法,其特征在于:所述Cu‑A金属间化合物为Cu6Y,作为弥散相前驱体;

所述氧化剂为Cu2O或CuO或H2O。

4.根据权利要求3所述的通过含铜金属间化合物制备铜基复合材料的方法,其特征在于:所述Cu粉末、金属间化合物Cu6Y粉末、氧化剂Cu2O混粉质量比为Cu:Cu6Y:Cu2O=91.6:

5.7:2.6。

5.根据权利要求2所述的通过含铜金属间化合物制备铜基复合材料的方法,其特征在于,混粉的工艺参数如下:所述机械合金化工艺参数为,球磨转速250rpm,球料比7:3,球磨时间32h,球磨过程采用氩气氛保护。

6.根据权利要求2所述的通过含铜金属间化合物制备铜基复合材料的方法,其特征在于:所述还原采用的温度为600℃,时间为2h。

7.根据权利要求2所述的通过含铜金属间化合物制备铜基复合材料的方法,其特征在于:所述烧结为热等静压烧结,烧结温度为1000℃,最大压力为150MPa,保温2h。