在超重力场中燃烧合成制备钼铜合金的方法技术

本发明专利技术属于燃烧合成技术领域，具体涉及一种在超重力场中燃烧合成制备钼铜合金的方法。本发明专利技术以Al-CuO作为反应体系，以Cu、Mo和B2O3作为稀释剂，在超重力场中（500～5000g）诱发各种原料之间发生高温铝热反应，铝热反应的产物陶瓷熔体与金属熔体在超重力场中实现快速分离、致密化和冷却，得到陶瓷固体和金属固体，切除金属固体一端的纯铜层，得到钼铜合金。本发明专利技术具有工艺简单，制备周期短，成本低等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于燃烧合成
，具体涉及一种在超重力场中燃烧合成制备钥铜合金的方法。
技术介绍
钥铜合金由互不固溶的金属Mo和Cu组成，综合了 Mo和Cu的优异性能，具有良好的高温强度、抗烧蚀、高热导率和低热膨胀系数等优点，广泛应用于点触头、电极材料、电子封装热沉材料、火箭喷嘴、飞机喉衬等领域。目前，钥铜合金现有的生产方法包括高温液相烧结法、熔渗法、热压烧结法、放电等离子体烧结法等。但Mo与Cu之间熔点差异大、不互溶和润湿性差的特点，极大的限制了具有高致密度、微观结构均匀的钥铜合金的制备。2A1+3Cu0=A1203+3Cu(1)燃烧合成技术具有工艺简单、反应迅速、制备温度高等特点，适用于多种高熔点无机材料的制备，但制得的块体材料通常纯度较低、气孔率较高。超重力场是指通过离心的方式获得的比地球重力加速度(g=9.8N/Kg)大得多的环境。在超重力场中，气-液、液-液、液-固两相间的传热传质过程得到极大的强化，能够高效的实现如上述式(I)所示的铝热反应。将燃烧合成技术与超重力场相结合，能够极大的促进材料制备过程中的传热与传质过程，提高制得块体材料的纯度与致密度。在超重力场中燃烧合成制备钥铜合金，一方面能够利用铝热反应高的制备温度，以提高Mo与Cu之间的润湿性，另一方面可以利用熔体相的密度差和粘度差在超重力场中实现块体材料的快速致密化，最终获得高致密度、微观结构均匀的钥铜合金。本发 明的方法是一种基于凝固原理，而不是烧结原理制备钥铜合金的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在超重力场中燃烧合成制备钥铜合金的方法。本专利技术以Al-CuO作为反应体系，以Mo、Ci^PB2O3作为稀释剂，在超重力场中(500~5000g)诱发各种原料之间发生高温铝热反应，铝热反应的产物陶瓷熔体与金属熔体在超重力场中实现快速分离、致密化和冷却，得到陶瓷固体和金属固体，切除金属固体一端的纯铜层，得到钥铜合金。本专利技术具有工艺简单，制备周期短，成本低等特点。本专利技术的在超重力场中燃烧合成制备钥铜合金的方法为JfCu0、Al、Mo、Ci^PB203原料混合均匀并压坯，得到相对密度为40%~60%的铝热剂预制块，将得到的铝热剂预制块装入石墨坩埚中，并置于超重力设备中；然后在真空度为10~lOOOPa，离心力为500~5000g的超重力场中，利用通电钨螺旋丝发热诱发铝热剂预制块中的各种原料之间发生高温铝热反应，铝热反应的产物陶瓷熔体与金属熔体在超重力场中实现分离、致密化和冷却，得到陶瓷固体和金属固体，切除金属固体一端的纯铜层，得到钥铜合金。所述的铝热剂预制块中各种原料组分的摩尔百分含量为:Cu0:21~36%，Al: 14~24%, Mo:20~45%，Cu:5~30%，B2O3:5~15%，且原料中CuO与Al之间的摩尔比为CuO:Al=3:2。所述的超重力场是在超重力设备中通过高速离心产生。本专利技术的在超重力场中燃烧合成制备钥铜合金的方法，将燃烧合成技术与超重力场相结合用于钥铜合金的制备，在传热、传质过程中极大增强的超重力场的作用下，充分发挥出了燃烧合成技术制备温度高、反应迅速、能耗低的特点。本专利技术的在超重力场中燃烧合成制备钥铜合金的方法具有工艺简单，制备周期短，成本低等特点。【附图说明】图1.本专利技术实施例1的钥铜合金的XRD图谱。图2.本专利技术实施例2的钥铜合金的SEM图。【具体实施方式】下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术并不局限于下面所述的内容。实施例1将Cu0、A1、Mo、Cu、B203原料按表1所示配比混合均匀并压坯，得到相对密度为60%的铝热剂预制块，将得到的铝热剂预制块装入石墨坩埚中，并置于超重力设备中；然后在真空度为lOOOPa，离心力为500g的超重力场中，利用通电钨螺旋丝发热诱发铝热剂预制块中的各种原料之间发生高温铝热反应，铝热反应的产物玻璃陶瓷熔体与金属熔体在超重力场中实现快速分离、致密化和冷却，得到陶瓷固体和金属固体，切除金属固体一端的纯铜层，得到钥铜合金。表1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在超重力场中燃烧合成制备钼铜合金的方法，其特征是：将CuO、Al、Mo、Cu和B2O3原料混合均匀并压坯，得到相对密度为40%～60%的铝热剂预制块，将得到的铝热剂预制块装入石墨坩埚中，并置于超重力设备中；然后在真空度为10～1000Pa，离心力为500～5000g的超重力场中，利用通电钨螺旋丝发热诱发铝热剂预制块中的各种原料之间发生高温铝热反应，铝热反应的产物陶瓷熔体与金属熔体在超重力场中实现分离、致密化和冷却，得到陶瓷固体和金属固体，切除金属固体一端的纯铜层，得到钼铜合金。

【技术特征摘要】
1.一种在超重力场中燃烧合成制备钥铜合金的方法，其特征是:将CuO、Al、Mo、Cu和B2O3原料混合均匀并压坯，得到相对密度为40%~60%的铝热剂预制块，将得到的铝热剂预制块装入石墨坩埚中，并置于超重力设备中；然后在真空度为10~lOOOPa，离心力为500~5000g的超重力场中，利用通电钨螺旋丝发热诱发铝热剂预制块中的各种原料之间发生高温铝热反应，铝热反应的产物陶瓷熔体与...

【专利技术属性】
技术研发人员：李江涛，贺刚，徐昆源，钱学强，郭世斌，刘光华，杨增朝，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11