一种含硅的铜基块体非晶合金复合材料及其制备工艺制造技术

技术编号:14202854 阅读:70 留言:0更新日期:2016-12-17 19:59
本发明专利技术属于新材料领域,公开了一种含硅的铜基块体非晶合金复合材料及其制备工艺。该铜基块体非晶合金复合材料是将纯度为99.99wt%的铜、纯度为99.99wt%的锆和纯度为99.5wt%的结晶硅在真空熔炼炉中熔炼,然后采用真空吸铸法将合金液吸铸到水冷铜模中制备出直径为2mm的合金棒。该合金的化学成分为50at%Cu、48.5‑49.5at%Zr,0.5‑1.5at%Si,其抗压强度为2003‑2280MPa、屈服强度为1560‑1750MPa、塑性应变为0.5‑2.0%、电阻率为0.967‑1.017μΩm、导热系数为17.0‑18.3W/(mK)。

Copper based bulk amorphous alloy composite material containing silicon and preparation process thereof

The invention belongs to the field of new materials, and discloses a copper based bulk amorphous alloy composite material containing silicon and a preparation method thereof. The copper based bulk amorphous alloy composite materials is the purity of 99.99wt% copper, purity of 99.99wt% zirconium and purity of 99.5wt% crystalline silicon in vacuum melting furnace in smelting, then by vacuum suction casting alloy liquid suction casting to the water-cooled prepared diameter 2mm alloy rod. The chemical composition of the alloy is 50at%Cu, 48.5 49.5at%Zr, 0.5 1.5at%Si, the compressive strength of 2003 2280MPa, 1560 1750MPa and plastic strain is 2%, 0.5 resistivity for thermal conductivity of 0.967 1.017 ohm m and 17 18.3W/ yield strength (mK).

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含硅的铜基块体非晶合金复合材料及其制备工艺
技术介绍
铜基块体非晶合金由于其强度和硬度高、耐蚀和耐磨性能好而受到广泛关注,但是,其室温塑性差以及导热和导热能力差,成为其工业应用的瓶颈。如何提高铜基块体非晶合金的室温塑性以及导热和导热能力成为其工业应用的关键问题,因此制备出同时具备室温塑性、导热和导热能力好的铜基块体非晶合金具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种含硅的铜基块体非晶合金复合材料及其制备工艺。本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的:一种含硅的铜基块体非晶合金复合材料及其制备工艺,其特征在于,包括如下步骤:将纯度为99.99wt%的铜、纯度为99.99wt%的锆和纯度为99.5wt%的结晶硅放入非自耗真空电弧炉中的铜坩埚中,对炉腔进行抽真空,使其真空度达到1×10-4Pa,充入高纯氩气使炉腔内部的压力达到40Pa,然后对合金元素反复熔炼5次,然后采用真空吸铸法将合金液吸铸到水冷铜模中制备出直径为2mm的合金棒。本专利技术制成的产品用X射线衍射仪(XRD)检测材料的非晶态,用万能电子试验机测量抗拉强度,用四电极法测量电阻率,用激光闪光法测量导热系数。本专利技术含铁高硅铝合金的化学成分为50at%Cu、48.5-49.5at%Zr,0.5-1.5at%Si,其抗压强度为2003-2280MPa、屈服强度为1560-1750MPa、塑性应变为0.5-2.0%、电阻率为0.967-1.017μΩm、导热系数为17.0-18.3W/(mK)。具体实施方式下面根据具体实施例对本专利技术作进一步说明:实施例1用天平称取结晶硅0.0182g、纯铜4.1227g和纯锆5.8591g,将称好的铜、锆和结晶硅放入非自耗真空电弧炉中的铜坩埚中,对炉腔进行抽真空,使其真空度达到1×10-4Pa,充入高纯氩气使炉腔内部的压力达到40Pa,然后对合金元素反复熔炼5次,然后采用真空吸铸法将合金液吸铸到水冷铜模中制备出直径为2mm的合金棒。该合金的抗压强度为2280MPa、屈服强度为1605MPa、塑性应变为1.3%、电阻率为0.967μΩm、导热系数为17.0W/(mK)。实施例2用天平称取结晶硅0.0366g、纯铜4.1396g和纯锆5.8238g,将称好的铜、锆和结晶硅放入非自耗真空电弧炉中的铜坩埚中,对炉腔进行抽真空,使其真空度达到1×10-4Pa,充入高纯氩气使炉腔内部的压力达到40Pa,然后对合金元素反复熔炼5次,然后采用真空吸铸法将合金液吸铸到水冷铜模中制备出直径为2mm的合金棒。该合金的抗压强度为2003MPa、屈服强度为1560MPa、塑性应变为2.0%、电阻率为0.997μΩm、导热系数为17.8W/(mK)。实施例3用天平称取结晶硅0.0551g、纯铜4.1567g和纯锆5.7882g,将称好的铜、锆和结晶硅放入非自耗真空电弧炉中的铜坩埚中,对炉腔进行抽真空,使其真空度达到1×10-4Pa,充入高纯氩气使炉腔内部的压力达到40Pa,然后对合金元素反复熔炼5次,然后采用真空吸铸法将合金液吸铸到水冷铜模中制备出直径为2mm的合金棒。该合金的抗压强度为2050MPa、屈服强度为1750MPa、塑性应变为0.5%、电阻率为1.017μΩm、导热系数为18.3W/(mK)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含硅的铜基块体非晶合金复合材料,其特征在于:所述非晶合金复合材料的化学成分为50at%Cu、48.5‑49.5at%Zr,0.5‑1.5at%Si;包括如下步骤:将纯度为99.99wt%的铜、纯度为99.99wt%的锆和纯度为99.5wt%的结晶硅放入非自耗真空电弧炉中的铜坩埚中,对炉腔进行抽真空,使其真空度达到1×10‑4Pa,充入高纯氩气使炉腔内部的压力达到40Pa,然后对合金元素反复熔炼5次,然后采用真空吸铸法将合金液吸铸到水冷铜模中制备出直径为2mm的合金棒。

【技术特征摘要】
1.一种含硅的铜基块体非晶合金复合材料,其特征在于:所述非晶合金复合材料的化学成分为50at%Cu、48.5-49.5at%Zr,0.5-1.5at%Si;包括如下步骤:将纯度为99.99wt%的铜、纯度为99.99wt%的锆和纯度为99.5wt%的结晶硅放入非自耗真空电弧炉中的铜坩埚中,对炉腔进行抽真空,使其真空度达到1×10-4Pa,充入高纯氩气使炉腔内部的压力达到40P...

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡安辉安琪周果君罗云李小松丁超义
申请(专利权)人:湖南理工学院
类型:发明
国别省市:湖南;43

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