【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铜基复合材料，具体的，涉及一种陶瓷颗粒增强铜基复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、铜及铜合金具有优良的导电、导热和延展性，但其较差的力学性能限制了其在工业领域的进一步应用。添加陶瓷颗粒是保持铜或铜合金导电和导热性能，提高其综合性能的有效途径之一。目前，陶瓷颗粒增强金属基复合材料因其优异的导电、导热性能广泛应用在汽车、电子工业、机械制造和航空航天等领域。
2、但是随着科技的不断进步和汽车、电子工业、航空航天等领域的快速发展，对于铜基复合材料的力学性能提出了更高的要求，因此需要进一步提高陶瓷颗粒增强金属基复合材料的性能。
技术实现思路
1、本专利技术提出一种陶瓷颗粒增强铜基复合材料及其制备方法，解决了相关技术中陶瓷颗粒铜基复合材料耐磨性能和抗拉强度不理想的问题。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、本专利技术提出一种陶瓷颗粒增强铜基复合材料，包括以下重量份组分的原料：改性陶瓷颗粒4~6份、石墨3~8份、镍粉3~5份、铁粉4~7份、锡粉2~8份、二氧化硅2~4份、锆英石2~5份、氮化硼0.5~1份、β-sic晶须0.5~1份、助剂1~2份、铜粉60~70份；所述助剂由氧化镧和氧化镨钕组成；所述改性陶瓷颗粒为陶瓷颗粒经1,1-二(4-氨基苯基)环己烷改性得到。
4、本专利技术中，经1,1-二(4-氨基苯基)环己烷改性的陶瓷颗粒添加到统计复合材料中，能更进一步提高陶瓷颗粒增强铜基复合材料的耐磨性能和拉伸强度。
5、作
6、作为进一步技术方案，所述氧化镧和氧化镨钕的质量比为1：3。
7、作为进一步技术方案，所述改性陶瓷颗粒的制备方法为将1,1-二(4-氨基苯基)环己烷和二甲基亚砜混合均匀，加入陶瓷颗粒改性后，得到改性陶瓷颗粒。
8、作为进一步技术方案，所述改性的温度为50~60℃，改性的时间为80~120min。
9、作为进一步技术方案，所述1,1-二(4-氨基苯基)环己烷的添加量为陶瓷颗粒质量的2~4%。
10、作为进一步技术方案，所述陶瓷颗粒的粒径为20~30μm。
11、本专利技术还提出一种陶瓷颗粒增强铜基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
12、s1、将所述原料混合均匀后，得到混合粉；
13、s2、将混合粉球磨后，得到混合料；
14、s3、将混合料压制成型后，得到压柸；
15、s4、将压坯进行烧结后，得到陶瓷颗粒增强铜基复合材料。
16、作为进一步技术方案，所述s3为将混合料在惰性气氛保护下加热至700~900℃保温1~3h后，压制成型，得到压柸。
17、作为进一步技术方案，所述烧结为放电等离子烧结。
18、作为进一步技术方案，所述压柸成型的压力为30~50mpa。
19、作为进一步技术方案，所述球磨时所用球磨介质包括碳化锆球、氧化锆球中的一种。
20、作为进一步技术方案，所述球磨的转速为300~400r/min，球磨的时间为1~2h。
21、作为进一步技术方案，所述烧结的温度为800~900℃，烧结的压力为20~30mpa，烧结的时间30~40min。
22、本专利技术的工作原理及有益效果为：
23、1、本专利技术中，通过改性陶瓷颗粒、石墨、镍粉、铁粉、锡粉、锆英石、氮化硼、β-sic晶须、铜粉等组分的合理配比组合，可以提高陶瓷颗粒增强铜基复合材料的耐磨性能和拉伸强度，但陶瓷与铜基体间的界面结合性能较差，从而影响了陶瓷颗粒铜基复合材料力的进一步提高，本专利技术中添加了由氧化镧和氧化镨钕组成的助剂，通过助剂的添加提高了陶瓷颗粒增加铜基复合材料的耐磨性能和拉伸强度。
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1.一种陶瓷颗粒增强铜基复合材料，其特征在于，包括以下重量份组分的原料：改性陶瓷颗粒4~6份、石墨3~8份、镍粉3~5份、铁粉4~7份、锡粉2~8份、二氧化硅2~4份、锆英石2~5份、氮化硼0.5~1份、β-SiC晶须0.5~1份、助剂1~2份、铜粉60~70份；所述助剂由氧化镧和氧化镨钕组成；所述改性陶瓷颗粒为陶瓷颗粒经1,1-二(4-氨基苯基)环己烷改性得到。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷颗粒增强铜基复合材料，其特征在于，所述氧化镧和氧化镨钕的质量比为1：1~4。
3.根据权利要求1所述的一种陶瓷颗粒增强铜基复合材料，其特征在于，所述改性陶瓷颗粒的制备方法为将1,1-二(4-氨基苯基)环己烷和二甲基亚砜混合均匀，加入陶瓷颗粒改性后，得到陶瓷颗粒。
4.根据权利要求3所述的一种陶瓷颗粒增强铜基复合材料，其特征在于，所述改性的温度为50~60℃，改性的时间为80~120min。
5.根据权利要求1所述的一种陶瓷颗粒增强铜基复合材料，其特征在于，所述1,1-二(4-氨基苯基)环己烷的添加量为陶瓷颗粒质量的2~4%。
6
7.根据权利要求1~6任意一项所述的一种陶瓷颗粒增强铜基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种陶瓷颗粒增强铜基复合材料，其特征在于，所述球磨时球磨介质包括碳化锆球、氧化锆球中的一种。
9.根据权利要求7所述的一种陶瓷颗粒增强铜基复合材料，其特征在于，所述球磨的转速为300~400r/min，球磨的时间为1~2h。
10.根据权利要求7所述的一种陶瓷颗粒增强铜基复合材料的制备方法，其特征在于，所述烧结的温度为800~900℃，烧结的压力为20~30MPa，烧结的时间30~40min。
...【技术特征摘要】
1.一种陶瓷颗粒增强铜基复合材料，其特征在于，包括以下重量份组分的原料：改性陶瓷颗粒4~6份、石墨3~8份、镍粉3~5份、铁粉4~7份、锡粉2~8份、二氧化硅2~4份、锆英石2~5份、氮化硼0.5~1份、β-sic晶须0.5~1份、助剂1~2份、铜粉60~70份；所述助剂由氧化镧和氧化镨钕组成；所述改性陶瓷颗粒为陶瓷颗粒经1,1-二(4-氨基苯基)环己烷改性得到。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷颗粒增强铜基复合材料，其特征在于，所述氧化镧和氧化镨钕的质量比为1：1~4。
3.根据权利要求1所述的一种陶瓷颗粒增强铜基复合材料，其特征在于，所述改性陶瓷颗粒的制备方法为将1,1-二(4-氨基苯基)环己烷和二甲基亚砜混合均匀，加入陶瓷颗粒改性后，得到陶瓷颗粒。
4.根据权利要求3所述的一种陶瓷颗粒增强铜基复合材料，其特征在于，所述改性的温度为50~60℃，改性的时间为80~120min。
【专利技术属性】
技术研发人员：许漳林，
申请(专利权)人：河北金栋机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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