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专利号: 2024101570415
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
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种Y元素改善Cu‑Ti2SnC复合材料界面和性能的制备方法,其特征在于:具体包括如下步骤:将Cu粉、Ti2SnC粉和Y粉依次装入盛有无水乙醇的烧杯中,再将烧杯置于磁力搅拌器中加热搅拌,待混合粉体搅拌均匀后,将烧杯放入干燥箱中,直至完全风干后取出研磨;将研磨后的粉末在氩气气氛下装入球磨罐中球磨;将球磨后的粉末置于管式炉中,在氢气气氛下进行去应力退火,进行去应力退火的温度为300 400 ℃,去应力退火的时间为1 3小时,~ ~经研磨后获得Cu‑Ti2SnC‑Y复合粉末;最后将获得的Cu‑Ti2SnC‑Y复合粉末装入石墨模具中进行放电等离子烧结,放电等离子烧结的工艺为先从室温升至500 600 ℃,并保温5 10 ~ ~min,后继续升温至850 950 ℃,保温10 15 min,升温速率为80 100 ℃/min,预压压强为30 ~ ~ ~MPa,在第二段升温过程中压强升至50 MPa,最终随炉冷却后获得Y元素改善性能的Cu‑Ti2SnC复合材料,所述Cu粉、Ti2SnC粉和Y粉的添加量按照质量分数计算,其中Ti2SnC粉的添加量为0.9 1.2 wt%,Y粉的添加量为0.1 0.3 wt%,余量为Cu粉。

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2.如权利要求1所述一种Y元素改善Cu‑Ti2SnC复合材料界面和性能的制备方法,其特征在于:所述Cu粉为高纯电解Cu粉,呈葡萄串状,纯度为99.999%,粒径为1~3微米;Ti2SnC粉为高纯多层片状陶瓷粉末,粒度为600 800目;Y粉纯度为99.99%,粒径为0.5 2微米。

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3.如权利要求1所述一种Y元素改善Cu‑Ti2SnC复合材料界面和性能的制备方法,其特征在于:所述磁力搅拌器的搅拌温度设置在25 35 ℃,搅拌时间设置为6 8小时,烧杯中除了~ ~无水乙醇外,还添加了十二烷基苯甲酸钠作为分散剂,促进粉体分散更均匀,所述烧杯中的无水乙醇的添加量根据Cu粉、Ti2SnC粉和Y粉的添加量而定,分散剂十二烷基苯甲酸钠的添加量根据混合粉体的分散情况而定。

4.如权利要求1所述一种Y元素改善Cu‑Ti2SnC复合材料界面和性能的制备方法,其特征在于:所述混合粉体搅拌均匀后,用无水乙醇反复冲洗,待冲洗干净后放入鼓风干燥箱内干燥,鼓风干燥箱的温度设置在20 30 ℃。

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5.如权利要求1所述一种Y元素改善Cu‑Ti2SnC复合材料界面和性能的制备方法,其特征在于:所述研磨后的粉末经800 1000目筛网筛滤,然后在真空手套箱中氩气气氛下装入球~磨罐中,球磨转速为400 450 r/min,球磨时间为16 18小时。

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6.如权利要求1所述一种Y元素改善Cu‑Ti2SnC复合材料界面和性能的制备方法,其特征在于:所述管式炉氢气的通入量为300 350 mL/min。

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7.如权利要求1所述一种Y元素改善Cu‑Ti2SnC复合材料界面和性能的制备方法,其特征在于:所述球磨后的粉末去应力退火研磨后经800~1000目筛网筛滤,获得Cu‑Ti2SnC‑Y复合粉末。

8.如权利要求1所述一种Y元素改善Cu‑Ti2SnC复合材料界面和性能的制备方法,其特征在于:所述石墨模具的内径尺寸∅20 mm,外径尺寸为∅60 mm,高70 mm。

9.一种Y元素改善Cu‑Ti2SnC复合材料界面和性能的制备方法的应用,其特征在于:一种如权利要求1~8任意一项所述Y元素改善Cu‑Ti2SnC复合材料界面和性能的制备方法制备的Cu‑Ti2SnC‑Y电接触材料在电阻焊电极、电机整流子、真空开关电触头中的应用。