一种高强高导电稀土合金及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及合金技术领域，具体是一种高强高导电稀土合金及其制备工艺，利用纯铜片和自制含有铈

【技术实现步骤摘要】
一种高强高导电稀土合金及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及合金
，具体是一种高强高导电稀土合金及其制备工艺
。

技术介绍

[0002]稀土合金是由稀土金属与其他元素结合而成的合金，由于具有优异的强度
、
导电性
、
导热性等性能，作为结构功能一体化的稀土合金材料广泛应用于各个领域，如在等离子体部件
、
高速列车
、
电子封装
、
航空航天
、
微电子
、
汽车
、
焊接
、5G
等工业领域均有着广阔的应用
。
[0003]然而，对于稀土合金来说，强度和导电性是一对相互矛盾的性能，通常提高合金强度的同时会使其导电性下降，因此，如何同时兼具高导电性与高强度是现代稀土合金发展的重要研究方向
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高强高导电稀土合金及其制备工艺，以解决现有技术中的问题
。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种高强高导电稀土合金的制备工艺，包括以下步骤：
[0007]S1
：在真空感应炉中，投入纯铜
、
工业硅，升温至
1300
‑
1320℃
保温
15
‑
20min
，降温至
1200
‑
1220℃<br/>保温5‑
10min
，在氩气环境中投入被铜箔包裹的镁锭与锌锭，升温至
1250
‑
1260℃
保温3‑
5min
，得到复合铜液，将铜铈合金棒
、
铜镱合金棒
、
铜锆合金棒用碳棒压入复合铜液液面下，保温
10
‑
15min
，然后降温至
1180℃
保温
10
‑
15min
，浇铸，得到复合铜片；
[0008]S2
：将纯铜片和复合铜片用砂纸打磨后交替堆叠在一起，放入石墨模具中，真空热压烧结，随后炉冷，得到稀土合金；
[0009]S3
：将稀土合金进行固溶处理，铣去除表面的氧化皮，然后进行两步轧制
‑
时效处理，得到预处理稀土合金基体；
[0010]S4
：将
S3
中预处理稀土合金基体进行磨砂
、
抛光
、
清洗
、
吹干
、
精矫
、
切割，得到预处理稀土合金；
[0011]S5
：将预处理稀土合金依次进行水洗
、
酒精超声清洗
、
碱洗
、
酸洗
、
吹干，然后进行阳极氧化
、
浸渍封孔，得到一种高强高导电稀土合金
。
[0012]进一步的，铜铈合金棒
、
铜镱合金棒
、
铜锆合金棒的制备包括以下步骤：将纯铜棒钻孔，分别将粉碎的
Cu
‑
20Ce
中间合金
、Mg
‑
Yb
中间合金
、Cu
‑
Zr
中间合金放入钻孔的纯铜棒中，用铜片封口，得到铜铈合金棒
、
铜镱合金棒
、
铜锆合金棒
。
[0013]本专利技术中通过在铜合金中引入铈
、
镱
、
锆，来提高铜合金的强度，
[0014]进一步的，以质量百分数计，复合铜片的组成为：
Si0.82
‑
0.85
％
、Mg0.32
‑
0.36
％
、Zn0.03
‑
0.04
％
、Ce0.12
‑
0.14
％
、Yb0.09
‑
0.105
％
、Zr0.06
‑
0.07
％，其余为
Cu。
[0015]进一步的，步骤
S2
中纯铜片和复合铜片的厚度比为
1.5
：
1。
[0016]进一步的，真空热压烧结的工作条件为：压强为
25MPa
，温度为
890℃
，时间
1h
，随炉冷却
。
[0017]进一步的，固溶处理的工作条件为：
950℃
保温
20min
；两步轧制
‑
时效处理的工作条件为：在
18
‑
25℃
先进行
80
％变形量的轧制，然后升温至
380℃
保温
2h
的时效处理，然后深冷处理，
‑
160℃
保温
5min
，升温至
18
‑
25℃
，进行
40
％变形量的轧制，然后升温至
420℃
保温
2h。
[0018]进一步的，阳极氧化的工作条件为：电流密度
1.5A/dm2，温度
18
‑
25℃
，时间
20min
；阳极氧化所用电解液为：以
100mL
去离子水为溶剂，其中
0.9g
磺基水杨酸
、1.3g
米氏酸
、0.2g
乙二胺四乙酸二钠
、0.1g
十二烷基苯磺酸钠
。
[0019]进一步的，浸渍封孔的工作条件为：温度为
50
‑
60℃
，时间为
10
‑
20min
；浸渍封孔液的组成为：以
100mL
去离子水为溶剂，其中
0.1g
植酸
、1g
聚乙二醇
、0.8g
三乙醇胺
、0.6g
复合纳米氧化铈
、0.4g
乙二胺四乙酸二钠
、1g
钼酸钠
。
[0020]进一步的，复合纳米氧化铈的制备包括以下步骤：
[0021](1)
将六水硝酸铈
、NaOH、
去离子水混合，转移到反应釜中，
100℃
保温
24h
，依次用乙醇和蒸馏水洗涤，干燥，研磨，在氨气管式炉中
700℃
煅烧
4h
，研磨，粉碎，得纳米氮化氧化铈；
[0022](2)
将苯并三氮唑
、5...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高强高导电稀土合金的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1
：在真空感应炉中，投入纯铜
、
工业硅，升温至
1300
‑
1320℃
保温
15
‑
20min
，降温至
1200
‑
1220℃
保温5‑
10min
，在氩气环境中投入被铜箔包裹的镁锭与锌锭，升温至
1250
‑
1260℃
保温3‑
5min
，得到复合铜液，将铜铈合金棒
、
铜镱合金棒
、
铜锆合金棒用碳棒压入复合铜液液面下，保温
10
‑
15min
，然后降温至
1180℃
保温
10
‑
15min
，浇铸，得到复合铜片；
S2
：将纯铜片和复合铜片用砂纸打磨后交替堆叠在一起，放入石墨模具中，真空热压烧结，随后炉冷，得到稀土合金；
S3
：将稀土合金进行固溶处理，铣去除表面的氧化皮，然后进行两步轧制
‑
时效处理，得到预处理稀土合金基体；
S4
：将
S3
中预处理稀土合金基体进行磨砂
、
抛光
、
清洗
、
吹干
、
精矫
、
切割，得到预处理稀土合金；
S5
：将预处理稀土合金依次进行水洗
、
酒精超声清洗
、
碱洗
、
酸洗
、
吹干，然后进行阳极氧化
、
浸渍封孔，得到一种高强高导电稀土合金
。2.
根据权利要求1所述的一种高强高导电稀土合金的制备工艺，其特征在于，铜铈合金棒
、
铜镱合金棒
、
铜锆合金棒的制备包括以下步骤：将纯铜棒钻孔，分别将粉碎的
Cu
‑
20Ce
中间合金
、Mg
‑
Yb
中间合金
、Cu
‑
Zr
中间合金放入钻孔的纯铜棒中，用铜片封口，得到铜铈合金棒
、
铜镱合金棒
、
铜锆合金棒
。3.
根据权利要求1所述的一种高强高导电稀土合金的制备工艺，其特征在于，以质量百分数计，复合铜片的组成为：
Si0.82
‑
0.85
％
、Mg0.32
‑
0.36
％
、Zn0.03
‑
0.04
％
、Ce0.12
‑
0.14
％
、Yb0.09
‑
0.105
％
、Zr0.06
‑
0.07
％，其余为
Cu
；
Ce、Yb、Zr
的质量比为2：
1.5
：
1。4.
根据权利要求1所述的一种高强高导电稀土合金的制备工艺，其特征在于，步骤
S2
中纯铜片和复合铜片的厚度比为
1.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李敏，胡卜亮，
申请(专利权)人：泰州市常泰电子有限公司，
类型：发明
国别省市：