原位双相颗粒增强铜基复合材料制造技术

本发明专利技术提供一种原位双相颗粒增强铜基复合材料，复合材料Cu‑Zr‑ZrB2的制备方法包括以下步骤：按照反应生成ZrB2所需比例配备原料；将Zr和B分别熔炼为Cu‑Zr和Cu‑B的中间合金；将Cu置于真空中频感应熔炼炉坩埚内，抽真空后加热至Cu完全熔化，依次将位于加料斗中的Cu‑Zr和Cu‑B中间合金分别加入到真空中频感应熔炼炉坩埚内；加入中间合金后待反应一段时间，然后浇铸至铸模中；将所得铸坯固溶处理、时效处理，制备得到原位双相颗粒增强铜基复合材料Cu‑Zr‑ZrB2。该方法简单、易行，采用该方法能制备得到具有较高强度，良好电导率以及较高耐磨性的颗粒增强铜基复合材料。

【技术实现步骤摘要】
原位双相颗粒增强铜基复合材料及其制备方法
本专利技术涉及铜基复合材料技术，尤其涉及一种原位双相颗粒增强铜基复合材料及其制备方法。
技术介绍
相较于传统铜合金，铜及其合金基复合材料由于具有更为优异的导电性、导热性、力学性能和耐磨性等综合性能，在电工电子，轨道交通以及航空航天等领域有着广阔的应用前景。铜基复合材料的增强相有纤维、晶须和颗粒等，而颗粒增强铜基复合材料由于具有易于加工，各项同性，热稳定性好等特点，获得了更多的关注。目前，已开发出了多种制备颗粒增强铜基复合材料的方法，如机械合金化法，粉末冶金法，铸造法，喷射沉积法，自蔓延高温反应合成法等。其中，利用铸造法原位反应合成增强相来制备颗粒增强铜基复合材料具有成本低廉，易于控制，可制备大尺寸样品进而工业化生产等优点。然而，现有工艺制备的颗粒增强纯铜基体的复合材料中增强颗粒普遍较大，基于奥罗万强化机制，大于1μm直径的颗粒对材料强度的贡献较小，但是大颗粒却能够显著提高材料的耐磨性。因此，开发具有高强高导且高耐磨的铜基复合材料是亟须解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对现有铜基复合材料电导率，强度和耐磨性不能兼顾的问题，提出一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原位双相颗粒增强铜基复合材料的制备方法，其特征在于，所述原位双相颗粒增强铜基复合材料为：Cu‑M‑AxBy，其中Cu、M和AxBy三者质量比为100：0.01～1：0.5～10；其中M为在高温下有一定固溶度，但是室温下在铜中固溶度较小且能通过时效析出的元素；AxBy为一种陶瓷相，由A与B在铜熔体中原位反应生成，其中x，y为1～10之间的整数：原位双相颗粒增强铜基复合材料的制备方法包括以下步骤：(1)按照反应生成AxBy所需比例配备原料，M元素根据其在Cu中的固溶度，以其极限固溶度含量加入；(2)将A，B和M分别熔炼为Cu‑A、Cu‑B和Cu‑M的中间合金；(3)将Cu置于真空中频感应熔炼炉...

【技术特征摘要】
1.一种原位双相颗粒增强铜基复合材料的制备方法，其特征在于，所述原位双相颗粒增强铜基复合材料为：Cu-M-AxBy，其中Cu、M和AxBy三者质量比为100：0.01～1：0.5～10；其中M为在高温下有一定固溶度，但是室温下在铜中固溶度较小且能通过时效析出的元素；AxBy为一种陶瓷相，由A与B在铜熔体中原位反应生成，其中x，y为1～10之间的整数：原位双相颗粒增强铜基复合材料的制备方法包括以下步骤：(1)按照反应生成AxBy所需比例配备原料，M元素根据其在Cu中的固溶度，以其极限固溶度含量加入；(2)将A，B和M分别熔炼为Cu-A、Cu-B和Cu-M的中间合金；(3)将Cu置于真空中频感应熔炼炉坩埚内，抽真空后加热至Cu完全熔化，保温15-20min后，依次将位于加料斗中的Cu-A、Cu-B和Cu-M中间合金分别加入到真空中频感应熔炼炉坩埚内；(4)加入中间合金后反应一段时间，时间以元素能够反应完全，即均已生成AxBy为准，然后浇铸至铸模中；(5)将所得铸坯在M元素在铜中固溶极限时的温度下进行固溶处理，然后进行时效处理，时效处理温度和时间以能够使...

【专利技术属性】
技术研发人员：王同敏，邹存磊，康慧君，陈宗宁，卢一平，接金川，张宇博，曹志强，李廷举，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21