【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于粉末冶金，具体涉及一种氧化物弥散强化合金粉及其制备方法。
技术介绍
1、通过在铜基体内引入细小、弥散均匀分布的氧化铝颗粒为增强相的氧化铝弥散强化铜合金不仅具有突出的室温和高温强度，同时兼备优良的导电、导热性能，在许多要求材料同时具备高导电、导热和高温强度的场合倍受青睐，可广泛应用于电力、电子、机械等工业领域，如用作点焊电极、高强度电力线、集成电路引线框架等。以汽车用点焊电极为例，弥散强化铜合金制成的点焊电极具有寿命长（普通铬锆铜的4-10倍）、抗软化、不粘附的特性，显示出超强的焊接性能优势。氧化铝质量含量大于0.65%的弥散强化铜合金可被定义为高含量氧化铝弥散强化铜合金（王永朝等，《弥散强化铜弥散相特征与其性能的关系》，材料开发与应用,27(4),27-32(2012)）。高含量氧化铝弥散强化铜合金通常具有更优异的高温性能及电极使用寿命。随着机械制造业尤其是汽车工业的飞速发展，对高氧化铝弥散强化铜合金的需求量正在日益增加。此外，高含量氧化铝弥散强化铜合金粉末作为摩擦材料在高速列车刹车片及风力发电等领域也有广泛应用。
2、目前制备氧化铝弥散强化铜合金粉的方法主要有球磨法和内氧化法。球磨法通常是将纳米或者微米级的al2o3粉与cu粉按比例放于球磨机中球磨，在球磨过程中al2o3颗粒嵌入cu颗粒中形成弥散强化铜合金粉。该方法的优点在于简单易操作，而且al2o3的含量可以在较大范围内调控。其缺点在于氧化铝颗粒在cu颗粒中的分布状态不够均匀，界面结合也不够紧密，且在球磨过程中的强烈机械撞击，磨球、球磨腔磨损，很容
3、内氧化法是将铜铝合金雾化粉与氧源cu2o混合，再把混合粉加热到高温使cu2o分解，生成的氧优先氧化合金中的铝，最后通过氢气去除粉中多余的氧，得到氧化铝弥散强化铜合金粉。该方法的优点在于al2o3粒子在铜基体中分布均匀，界面结合好，导电、导热性能优异。内氧化法制备高含量氧化铝弥散强化铜时，随氧化铝含量的增加，弥散相分布的不均匀程度增加，导致材料局部的硬化效果不一致，材料性能变差。以al质量含量为2.5%的铜铝合金100g为例，如果以cu2o粉为氧源将其中的铝完全氧化，至少需要添加20gcu2o。这些cu2o粉最终转化成没有al2o3粒子增强的纯铜颗粒17.8g，其在最终合金中的比例接近15%。因此内氧化法难以制备高氧化铝含量的弥散强化铜合金粉。
4、专利申请号为201410132717.1 公开了一种氧化铝弥散强化铜合金粉的制备方法，具体步骤如下：将铜铝合金粉和硬脂酸，球磨，在整个球磨过程中，使空气能够自由进出；在球磨后的铜铝合金粉中加入cu2o粉，混合；将混合好的粉置于真空炉内，抽真空，再充n2，然后以升温至900-950℃，保温1-2小时后随炉冷却至室温；破碎得到的物料，并过筛，将过筛的粉料置于管式炉中，在h2气氛中，以升至700-900℃，保温1-4小时后随炉冷却至室温，得到本专利技术所述的高含量氧化铝弥散强化铜合金粉。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中的不足，本专利技术提供一种氧化铝弥散强化铜合金粉的制备方法，适宜于制备高性能的氧化铝弥散强化铜合金粉，整个工艺过程简单易操作，适合于批量生产。本专利技术的具体技术方案如下：
2、一种氧化铝弥散强化铜合金粉的制备方法，包括以下步骤：
3、步骤1：采用化学法制备氧含量为20%的纳米氧化铜团簇；制备高纯氧化铝溶胶，控制氧化铝固含为3-20%；
4、步骤2：将步骤1制得的纳米氧化铜团簇与高纯氧化铝溶胶按混合均匀，其中高纯氧化铝占整体混合物的质量百分比是0.08-1.2%；
5、步骤3：将步骤2得到的混合物进行干燥脱水处理，后在氢气或者氨分解气氛下进行高温脱氧，得最终产物。
6、所述步骤1高纯氧化铝的纯度为不低于99%；纳米铜团簇的比表面积大于8m2/g。
7、所述步骤1中纳米氧化铜团簇的制备方法如下：首先将铜在10-40℃条件用氨类溶液处理5-48h得到氢氧化铜前体；然后在100-550℃条件下，氢氧化铜前体脱水2-48h生成氧化铜微纳米团簇。
8、优选的，氨类溶液为浓度为15%的氨水；脱水反应温度为200-550℃，反应时间为12-36h。
9、所述步骤3中高温脱氧的温度为400-900℃，时间20-120min。
10、一种氧化铝弥散强化铜合金粉，其经热压烧结后电导率为76%-99%iacs，抗拉强度为465-650mpa。
11、进一步的，氧化铝弥散强化铜合金粉中氧化铝的质量含量为0.1-1.5%。
12、现在制造弥散强化的主要方法是：雾化制得均匀的铜铝合金粉，然后氧化处理，铝比铜优先被氧化——由于氢气能还原氧化铜，不能还原氧化铝，再用氢气脱除多余的氧。雾化铜铝合金时，由于高温熔炉过程中，铝容易被氧化为氧化铝，氧化铝在铜液中的溶解度小，而漂浮在铜液表面导致成分偏析，需要用拔渣除去，这些被氧化的铝就被损耗，所以铝铜合金中铝含量难免有波动。本专利技术使用溶胶法引入氧化铝，成分稳定；使用纳米氧化铜团簇表面吸附氧化铝颗粒，氧化铝弥散分布在氧化铜中，结构稳定可靠。该方法的优点是：纯度高，生产工艺不会引入其他杂质；氧化铝添加量稳定；氧化铝溶胶吸附在氧化铜表面，氧化铜是纳米颗粒的团簇，经过干燥氧化铝颗粒弥散分布在氧化铜的表面，经过高温还原脱氧，得到弥散强化铜粉。这种方法制备的弥散强化铜粉，杂质含量不超过0.1%，产品纯度不低于99.9%，经过热压烧结其性能优异，热压烧结后其电导率为76-99%iacs，抗拉强度为465-650mpa。
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1.一种氧化铝弥散强化铜合金粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的氧化铝弥散强化铜合金粉的制备方法，其特征在于所述步骤1中高纯氧化铝的纯度不低于99%；纳米铜团簇的比表面积大于8m2/g。
3.根据权利要求2所述的氧化铝弥散强化铜合金粉的制备方法，其特征在于所述步骤1中纳米氧化铜团簇的制备方法如下：首先将铜在10-40℃条件用氨类溶液处理5-48h得到氢氧化铜；然后在100-550℃条件下，氢氧化铜脱水2-48h生成氧化铜微纳米团簇。
4.根据权利要求3所述的氧化铝弥散强化铜合金粉的制备方法，其特征在于氨类溶液为浓度为15%的氨水；脱水反应温度为200-550℃，反应时间为12-36h。
5.根据权利要求1所述的氧化铝弥散强化铜合金粉的制备方法，其特征在于所述步骤3中高温脱氧的温度为400-900℃，时间20-120min。
6.一种如权利要求1-5中任一项权利要求所述的氧化铝弥散强化铜合金粉的制备方法制得的氧化铝弥散强化铜合金粉，其特征在于其经热压烧结后电导率为76%-99%IACS，抗拉强度
7.根据权利要求6所述的氧化铝弥散强化铜合金粉，其特征在于所述氧化铝弥散强化铜合金粉中氧化铝的质量含量为0.1-1.5%。
...【技术特征摘要】
1.一种氧化铝弥散强化铜合金粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的氧化铝弥散强化铜合金粉的制备方法，其特征在于所述步骤1中高纯氧化铝的纯度不低于99%；纳米铜团簇的比表面积大于8m2/g。
3.根据权利要求2所述的氧化铝弥散强化铜合金粉的制备方法，其特征在于所述步骤1中纳米氧化铜团簇的制备方法如下：首先将铜在10-40℃条件用氨类溶液处理5-48h得到氢氧化铜；然后在100-550℃条件下，氢氧化铜脱水2-48h生成氧化铜微纳米团簇。
4.根据权利要求3所述的氧化铝弥散强化铜合金粉的制备方法，其特征在于氨类溶液...
【专利技术属性】
技术研发人员：易翠，莫文剑，王致远，
申请(专利权)人：江苏集萃先进金属材料研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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