本发明专利技术涉及一种以酸碱性铜蚀刻废液制备Y2O3强化铜的方法，采用了PCB加工中的含铜蚀刻废液作为原料，同时采用共沉淀工艺，得到Cu(OH)2和Y(OH)3共混沉淀物，再经煅烧、选择性还原工艺，形成Y2O3强化铜粉末，将粉末进行模压成型，得到Y2O3强化铜产品。本发明专利技术的有益效果在于，由于原料为含铜蚀刻废液，容易获得并且成本低廉，生产工艺简单，得到的铜基体中弥散相粒子细小、大小和分布均匀。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种制备强化铜的方法，尤其设计一种低成本、高强度、高导电性的Y2O3强化铜的制备方法。
技术介绍
铜具有优良的导电性、导热性和耐蚀性，广泛地应用在几乎所有的工业部门。铜的晶体结构为面心立方(fee )，其塑性非常好，轧制变形程度可达95%以上。但铜的强度和耐热性不足，不能满足航天、航空、电子工业等高新技术迅速发展对其综合性能的要求。通过添加适当的合金元素，可以改善铜合金的性能，满足一些要求不高的需求。但是实际应用中很多场合要求材料能够经受高温作用，故提高铜合金的高温性能实属必要。这些场合包括 I)点焊电极。在汽车和仪表仪器工业中，点焊以其美观的外表和较高的工作效率越来越受到欢迎。传统的点焊电极材料多是Cu-C合金，在较低的工作温度下它是一个比较合适的选择。但是当温度超过500-600度以上时，电极就会因为沉淀重溶而软化，以致变形失效。2)电子工业。随着电子工业的飞速发展，大规模集成电路等电子元器件的引线材料要求越来越高，过去占统治地位的铁镍合金逐渐部分地被铜合金取代，且铜合金有成为主流的趋势。另外，铜合金也常应用于微波管等列车滑接线。电力机车的高架导线及其接触环都必须有非常好的导电性能，同时能够承受较大的力的作用。另外，铜合金在高温条件下仍能保持良好的导热性和导电性，以及非常优越的抗中子辐射的特性，常用作热核反应堆的内壁。传统的铜合金因高温强度不足己不能满足这些场合的要求，于是兼有高强度和高导电性的Y2O3强化铜材料应运而生。Y2O3强化铜是通过添加稳定的Y2O3硬质第二相，提高合金强度的同时保持铜基体良好的导电性，并且材料中的第二相能够阻碍回复和再结晶，使材料有非常优越的高温性能。正是这些无可比拟的优点，让Y2O3强化铜备受青睐。Y2O3强化铜制备的关键是如何向铜基体中引入弥散分布的Y2O3颗粒。目前应用较多的是内氧化法，但内氧化法工艺过程中反应所需的氧含量难以控制，且生产成本昂贵。其它如机械混合法、共沉积法和硝酸盐熔化法制备的Y2O3强化铜其Y2O3颗粒一般比较粗大(>2u m)，从而直接影响其优越性。此外，现有技术中通常都采用铜粉作为制备原料，其生产成本较高，容易造成浪费。印制电路板(PCB)加工的典型工艺采用图形电镀法。即先在板子外层需保留的铜箔部分上(是电路的图形部分)预镀一层铅锡抗蚀层，然后用化学方式将其余的铜箔腐蚀掉，称为蚀刻。蚀刻废液通常有碱性氯化铜蚀刻废液和酸性氯化铜蚀刻废液碱性氯化铜蚀刻废液主要含有氯化铜和NaOH ;酸性氯化铜蚀刻废液主要含有氯化铜氨络合物和氯化铵。将酸性、碱性蚀刻废液共同用于制备Y2O3强化铜还未见报道。
技术实现思路
本专利技术在于提供一种改进的Y2O3强化铜的制备方法，通过该方法得到的Y2O3强化铜中Y2O3粒子极其细小、分布均匀，整体性能良好。本专利技术采用了如下技术方案，一种以酸碱性铜蚀刻废液制备Y2O3强化铜的方法，其特征在于包括如下步骤 1)分别准备酸性和碱性铜蚀刻液，过滤杂质，测量铜含量； 2)按照Y2O3在强化铜中所占质量分数为I.1-1. 5%的比例，配置YCl3溶液； 3)将步骤I)得到的酸性蚀刻废液、碱性铜蚀刻液、步骤2)得到的YCl3溶液同时流加进入到转速为500-700 r/min的共沉淀反应釜中，控制溶液流量，并控制混合溶液PH值，反应一段时间后得到Cu (OH) 2和Y (OH) 3共混沉淀物； 4)将步骤3)得到的Cu(OH)2和Y(OH)3共混沉淀物将该混合物放入球磨机中进行湿粉 球磨2 h 3 h，在室温下干燥2 h，然后置于煅烧炉中，煅烧温度为450-550°C，煅烧时间为2h，得到CuCVY2O3复合粉末； 5)将Cu0/Y203复合粉末在氢气保护气氛中进行还原,还原温度为420-450°C,还原时间为2 h，得到Y2O3强化铜粉末； 6)将上述强化铜粉末冷锻压成型，压制压力为350-450MPa，保压时间为10 s ； 7)采用氢气保护气氛烧结，烧结温度为850-900°C，保温时间为I. 5-2 h。本专利技术通过大量实验选择了优选参数和工艺，采用了 PCB加工中的含铜蚀刻废液作为原料，同时采用共沉淀工艺，得到Cu (OH) 2和Y (OH) 3共混沉淀物，再经煅烧、选择性还原工艺，形成Y2O3强化铜粉末，将粉末进行模压成型，得到Y2O3强化铜产品。本专利技术的有益效果在于，由于原料为含铜蚀刻废液，容易获得并且成本低廉，生产工艺简单，得到的产品的弥散相粒子细小、大小均匀和分布状态最佳。具体实施方案下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案进行进一步说明。实施例I 1)分别准备酸性和碱性铜蚀刻液，过滤杂质，测量铜含量； 2)按照Y2O3在强化铜中所占质量分数为I.1%的比例，配置YCl3溶液； 3)将步骤I)得到的酸性蚀刻废液、碱性铜蚀刻液、步骤2)得到的YCl3溶液同时流加进入到转速为500 r/min的共沉淀反应釜中，控制溶液流量，并控制混合溶液PH值，反应一段时间后得到Cu (OH) 2和Y (OH) 3共混沉淀物； 4)将步骤3)得到的Cu(OH)2和Y(OH)3共混沉淀物将该混合物放入球磨机中进行湿粉球磨2 h，在室温下干燥2 h，然后置于煅烧炉中，煅烧温度为450°C，煅烧时间为2 h，得到Cu0/Y203見合粉末； 5)将Cu0/Y203复合粉末在氢气保护气氛中进行还原，还原温度为420°C，还原时间为2h，得到Y2O3强化铜粉末； 6)将上述强化铜粉末冷锻压成型，压制压力为350MPa，保压时间为10 s ； 7)米用氢气保护气氛烧结，烧结温度为850°C,保温时间为1.5 ho 实施例21)分别准备酸性和碱性铜蚀刻液，过滤杂质，测量铜含量； 2)按照Y2O3在强化铜中所占质量分数为I.3%的比例，配置YCl3溶液； 3)将步骤I)得到的酸性蚀刻废液、碱性铜蚀刻液、步骤2)得到的YCl3溶液同时流加进入到转速为600 r/min的共沉淀反应釜中，控制溶液流量，并控制混合溶液PH值，反应一段时间后得到Cu (OH) 2和Y (OH) 3共混沉淀物； 4)将步骤3)得到的Cu(OH)2和Y(OH)3共混沉淀物将该混合物放入球磨机中进行湿粉球磨2 h，在室温下干燥2 h，然后置于煅烧炉中，煅烧温度为500°C，煅烧时间为2 h，得到Cu0/Y203見合粉末； 5)将Cu0/Y203复合粉末在氢气保护气氛中进行还原，还原温度为430V，还原时间为2h，得到Y2O3强化铜粉末； 6)将上述强化铜粉末冷锻压成型，压制压力为400MPa，保压时间为10 s ； 7)米用氢气保护气氛烧结，烧结温度为860°C,保温时间为1.8 ho 实施例3 1)分别准备酸性和碱性铜蚀刻液，过滤杂质，测量铜含量； 2)按照Y2O3在强化铜中所占质量分数为I.5%的比例，配置YCl3溶液； 3)将步骤I)得到的酸性蚀刻废液、碱性铜蚀刻液、步骤2)得到的YCl3溶液同时流加进入到转速为700 r/min的共沉淀反应釜中，控制溶液流量，并控制混合溶液PH值，反应一段时间后得到Cu (OH) 2和Y (OH) 3共混沉淀物； 4)将步骤3)得到的Cu(OH)2和Y(OH)3共混沉淀物将该本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种以酸碱性铜蚀刻废液制备Y2O3强化铜的方法，其特征在于包括如下步骤 1)分别准备酸性和碱性铜蚀刻液，过滤杂质，測量铜含量； 2)按照Y2O3在强化铜中所占质量分数为I.1-1. 5%的比例，配置YCl3溶液； 3)将步骤I)得到的酸性蚀刻废液、碱性铜蚀刻液、步骤2)得到的YCl3溶液同时流加进入到转速为500-700 r/min的共沉淀反应釜中，控制溶液流量，并控制混合溶液PH值，反应一段时间后得到Cu (OH) 2和Y (OH) 3共混沉淀物； 4)将步骤3)得到的Cu(OH...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐梁冰，
申请(专利权)人：徐梁冰，
类型：发明
国别省市：
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