一种高强度高导电铜合金制造技术

一种高强度高导电铜合金，其特征在于：该铜合金由钛碳化硅弥散强化相和铜组成，钛碳化硅体积分数在０．００５－０．０５。采用物理机械方法使钛碳化硅均匀、细小的弥散分布在铜基体上，采用热压或热等静压方法，在７５０℃－１０００℃，２０－１００ＭＰａ的条件下烧结０．５－２小时；或用热挤压方法；在８５０℃－９５０℃挤压成型。本发明专利技术兼具有高的强度和高的导电性。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属材料，特别提供了一种高强度高导电铜合金。目前弥散强化铜中所用的陶瓷增强相除碳化物是半导体外，都是绝缘体，这对于弥散强化铜的传导性能和高温性能是不利的，乃至于影响其加工性能和实际应用。本专利技术的目的在于提供一种高强度高导电铜合金，其兼具有高的强度和高的导电性。本专利技术提供了一种高强度高导电铜合金，其特征在于该铜合金由钛碳化硅弥散强化相和铜组成，钛碳化硅体积分数在0.005-0.05。本专利技术设计并制造了高强度、高导电和高导热钛碳化硅弥散强化铜合金，它可用在各种要求高导电和高温性能的场合。钛碳化硅是最近才受到重视的新型材料，它符合弥散增强相标准，即高模量(326GPa)，高热稳定性(＞1300℃)，高热导率和高抗氧化性能(稳定存在1100℃以下的空气中)。钛碳化硅是热和电的良导体，它的导电率和导热率都远远高于弥散强化铜目前所用的陶瓷增强相。而另外，钛碳化硅具有优异的室温和高温机械性能，并且有自润滑倾向，它的加入将不仅不会对铜的加工性能产生较大影响，而且将扩大弥散强化铜的应用。同文献(兵器材料科学与技术，vol.21,No.6(1998),40-44)和(Alloy Digest,9(1973),Glidcop)提供的数据相比可以发现，在弥散增强相体积分数相同时，钛碳化硅弥散强化铜具有良好的性能钛碳化硅弥散强化铜的机械性能远远高于真空混合铸造碳化物弥散强化铜，其中后者对应于0.5vol％和5vol％弥散增强相的最高抗拉强度分别为250MPa和280MPA；钛碳化硅弥散强化铜的导电性能不仅高于碳化物弥散强化铜，也优于GLIDCOPAL-15(0.6vol％Al3O2弥散强化铜)和GLIDCOPAL-60(2.5vol％Al3O2弥散强化铜)等商业铜合金，后两者的室温导电率分别为90％IACS和80％IACS。通过以上比较说明钛碳化硅显著的提高了铜的强度，并且保持了铜的高导电性能。有理由相信钛碳化硅弥散强化铜做为一种新型高强度、高导电铜合金将会有着广阔的应用前景。本专利技术中的钛碳化硅弥散强化铜制造特征是将预定体积比的钛碳化硅粉末和铜粉末(钛碳化硅的体积分数范围是0.005-0.05)用物理机械方法(例如高能球磨)使钛碳化硅均匀、细小的弥散分布在铜基体上，采用热压或热等静压方法，在750℃-1000℃,20-100MPa的条件下烧结0.5-2小时；或用热挤压方法，在850℃-950℃挤压成型。测试表明所获得的钛碳化硅弥散强化铜具用良好的机械性能和导电性能等组合。下面通过实施例详述本专利技术。实施例1，0.5vol％Ti3SiC2弥散强化铜的制造工艺将预定体积比的钛碳化硅粉末和铜粉末用高能球磨方法混合，在850℃,70MPa条件下用热等静压方法烧结0.5小时。所得材料的室温拉伸强度为310MPa，相对于铜原来的强度提高了50％；延伸率为25％；室温电导率为95％IACS。实例2，5vol％Ti3SiC2弥散强化铜的制造工艺将预定体积比的钛碳化硅粉末和铜粉末用高能球磨方法混合，在950℃,40MPa条件下用热压方法烧结0.7小时。所得材料的室温拉伸强度为370MPa，相对于铜原来的强度提高了70％；延伸率为4％；室温电导率92％IACS。权利要求1.一种高强度高导电铜合金，其特征在于该铜合金由钛碳化硅弥散强化相和铜组成，钛碳化硅体积分数在0.005-0.05。2.一种权利要求1所述高强度高导电铜合金的制备方法，其特征在于用物理机械方法使钛碳化硅均匀、细小的弥散分布在铜基体上，采用热压或热等静压方法，在750℃-1000℃,20-100MPa的条件下烧结0.5-2小时；或用热挤压方法；在850℃-950℃挤压成型。全文摘要一种高强度高导电铜合金,其特征在于:该铜合金由钛碳化硅弥散强化相和铜组成,钛碳化硅体积分数在0.005－0.05。采用物理机械方法使钛碳化硅均匀、细小的弥散分布在铜基体上，采用热压或热等静压方法，在750℃－1000℃，20－100MPa的条件下烧结0.5－2小时;或用热挤压方法;在850℃－950℃挤压成型。本专利技术兼具有高的强度和高的导电性。文档编号C22C9/00GK1310243SQ00110138公开日2001年8月29日 申请日期2000年2月23日 优先权日2000年2月23日专利技术者周延春, 张毅 申请人:中国科学院金属研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度高导电铜合金，其特征在于：该铜合金由钛碳化硅弥散强化相和铜组成，钛碳化硅体积分数在０．００５－０．０５。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周延春，张毅，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]