一种高强度铜基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高强度铜基复合材料及其制备方法，采用如下原料制备：粒度小≤100μm的铬粉1‑3％，粒度小≤100μm的铌粉3‑7％，粒度小≤100μm的钛粉3‑6％，粒度小≤100μm的TiB2粉末1‑4％，石墨纤维1‑4％，纳米Al2O3粉1‑5％，纳米B4C粉1‑5％、余量为粒度小于100μm的铜粉。与现有技术相比，本发明专利技术以铬粉、铌粉、钛粉、TiB2粉末、石墨纤维、纳米Al2O3粉、纳米B4C粉、铜粉为原料，各个成分相互作用、相互影响，提高了制备的铜基复合材料的强度。实验结果表明，本发明专利技术制备的铜基复合材料的拉伸强度为295MPa，屈服强度为181MPa。

A high strength copper matrix composite and its preparation method

The present invention provides a high strength copper based composite material and its preparation method. The following raw materials are prepared as follows: chromium powder of small size less than 100 mu m, 1 of chromium powder 3%, niobium powder of small size less than 100 mu 3, 7%, titanium powder 3 of less than 100 micron size, 6% of titanium powder 3, TiB2 powder 1 4% of less than 100 mu m, graphite fiber 1 1 4%, nanometer Al2O3 powder %, nano B4C powder 1 to 5%, and the allowance is copper powder with a particle size of less than 100 m. Compared with the existing technology, the present invention is made of chromium powder, niobium powder, titanium powder, TiB2 powder, graphite fiber, nano Al2O3 powder, nano B4C powder and copper powder as raw materials. The components interact and interact with each other, and the strength of the prepared copper matrix composites is improved. The experimental results show that the tensile strength of the copper matrix composite manufactured by the invention is 295MPa and the yield strength is 181MPa.

【技术实现步骤摘要】
一种高强度铜基复合材料及其制备方法
本专利技术涉及复合材料
，尤其涉及一种高强度铜基复合材料及其制备方法。
技术介绍
粉末冶金具有独特的化学组成和机械、物理性能，而这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的。运用冶金金属可以直接制成多孔、半致密的材料和制品，如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等，是一种无切削工艺。复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学方法，在宏观或微观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足不同的要求。现有技术中，铜基复合材料及其制备方法已经得到了广泛的报道，例如，申请号为201710174621.5的中国专利文献报道了一种铜基复合材料，由以下重量百分比的各组分组成：镧铈合金：0.008-0.012％；硒碲合金：0.8-1.2％；余量为高纯阴极铜。申请号为201410719579.7的中国专利文献报道了一种铜基复合材料的制备方法，依次包括：步骤一、称取原料将所述原料进行球磨，混合时间为3小时，得到球磨后的混合粉末；步骤二、将所述步骤一制备的混合粉末在500Mpa的压力下压制；得到坯料；步骤三、将所述步骤二制备的坯料进行二期烧结，得到本专利技术所述的铜基复合材料。申请号为201510475259.6的中国专利文献报道了一种铜基复合材料的制备方法，所述方法以铜粉和碳化锆粉为原料，采用球磨机对原材料进行球磨，球磨介质为碳化锆球，球磨过程中在球磨罐内充入高纯氩气并密封。球磨后将混合粉末放入石墨模具中，利用真空热压炉进行烧结，在最高烧结温度时保持恒温并施加压力。烧结结束后卸压，随炉冷却至室温，所制备的材料即为本专利技术铜基复合材料。本专利技术人考虑，铜基复合材料的强度有待于进一步提高。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种高强度铜基复合材料及其制备方法，强度较高，力学性能良好。有鉴于此，本专利技术提供了一种高强度铜基复合材料，采用如下原料制备：粒度小≤100μm的铬粉1-3％，粒度小≤100μm的铌粉3-7％，粒度小≤100μm的钛粉3-6％，粒度小≤100μm的TiB2粉末1-4％，石墨纤维1-4％，纳米Al2O3粉1-5％，纳米B4C粉1-5％、余量为粒度小于100μm的铜粉。优选的，铬粉1-2％。优选的，铌粉3-5％。优选的，钛粉4-6％。优选的，TiB2粉末1-3％。优选的，石墨纤维1-3％。优选的，纳米Al2O3粉2-4％。优选的，纳米B4C粉3-5％。相应的，本专利技术还提供一种上述技术方案所述的高强度铜基复合材料的制备方法，包括以下步骤：将铬粉、铌粉、钛粉、TiB2、石墨纤维、纳米Al2O3粉、纳米B4C粉和铜粉混合，在160-170℃下烘干，烘干时间为3小时，过150目筛，然后在720-800MPa下压制成型，在720℃下烧结，烧结时间为60分钟，降至室温，得到高强度铜基复合材料。优选的，压制成型的压力为740-780MPa。本专利技术提供一种高强度铜基复合材料及其制备方法，采用如下原料制备：粒度小≤100μm的铬粉1-3％，粒度小≤100μm的铌粉3-7％，粒度小≤100μm的钛粉3-6％，粒度小≤100μm的TiB2粉末1-4％，石墨纤维1-4％，纳米Al2O3粉1-5％，纳米B4C粉1-5％、余量为粒度小于100μm的铜粉。与现有技术相比，本专利技术以铬粉、铌粉、钛粉、TiB2粉末、石墨纤维、纳米Al2O3粉、纳米B4C粉、铜粉为原料，各个成分相互作用、相互影响，提高了制备的铜基复合材料的强度。实验结果表明，本专利技术制备的铜基复合材料的拉伸强度为295MPa，屈服强度为181MPa。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。本专利技术实施例公开了一种高强度铜基复合材料，采用如下原料制备：粒度小≤100μm的铬粉1-3％，粒度小≤100μm的铌粉3-7％，粒度小≤100μm的钛粉3-6％，粒度小≤100μm的TiB2粉末1-4％，石墨纤维1-4％，纳米Al2O3粉1-5％，纳米B4C粉1-5％、余量为粒度小于100μm的铜粉。作为优选方案，铬粉1-2％，铌粉3-5％，钛粉4-6％，TiB2粉末1-3％，石墨纤维1-3％，纳米Al2O3粉2-4％，纳米B4C粉3-5％。相应的，本专利技术还提供一种上述技术方案所述的高强度铜基复合材料的制备方法，包括以下步骤：将铬粉、铌粉、钛粉、TiB2、石墨纤维、纳米Al2O3粉、纳米B4C粉和铜粉混合，在160-170℃下烘干，烘干时间为3小时，过150目筛，然后在720-800MPa下压制成型，在720℃下烧结，烧结时间为60分钟，降至室温，得到高强度铜基复合材料。优选的，压制成型的压力为740-780MPa。从以上方案可以看出，本专利技术以铬粉、铌粉、钛粉、TiB2粉末、石墨纤维、纳米Al2O3粉、纳米B4C粉、铜粉为原料，各个成分相互作用、相互影响，提高了制备的铜基复合材料的强度。实验结果表明，本专利技术制备的铜基复合材料的拉伸强度为295MPa，屈服强度为181MPa。为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术提供的技术方案进行详细说明，本专利技术的保护范围不受以下实施例的限制。本专利技术实施例采用的原料均为市购。实施例1一种高强度铜基复合材料，包括以下重量百分比的组分：粒度小≤100μm的铬粉2％，粒度小≤100μm的铌粉5％，粒度小≤100μm的钛粉4％，粒度小≤100μm的TiB2粉末3％，石墨纤维1％，纳米Al2O3粉3％，纳米B4C粉4％、余量为粒度小于100μm的铜粉。制备步骤：将铬粉、铌粉、钛粉、TiB2、石墨纤维、纳米Al2O3粉、纳米B4C粉和铜粉混合，在160-170℃下烘干，烘干时间为3小时，过150目筛，然后在720-800MPa下压制成型，在720℃下烧结，烧结时间为60分钟，降至室温，得到高强度铜基复合材料。对本实施例制备的铜基复合材料的性能进行加检测，拉伸强度为295MPa，屈服强度为181MPa。实施例2一种高强度铜基复合材料，包括以下重量百分比的组分：粒度小≤100μm的铬粉1％，粒度小≤100μm的铌粉7％，粒度小≤100μm的钛粉3％，粒度小≤100μm的TiB2粉末4％，石墨纤维1％，纳米Al2O3粉5％，纳米B4C粉1％、余量为粒度小于100μm的铜粉。制备步骤：将铬粉、铌粉、钛粉、TiB2、石墨纤维、纳米Al2O3粉、纳米B4C粉和铜粉混合，在160-170℃下烘干，烘干时间为3小时，过150目筛，然后在720-800MPa下压制成型，在720℃下烧结，烧结时间为60分钟，降至室温，得到高强度铜基复合材料。对本实施例制备的铜基复合材料的性能进行加检测，拉伸强度为291MPa，屈服强度为180MPa。实施例3一种高强度铜基复合材料，包括以下重量百分比的组分：粒度小≤100μm的铬粉3％，粒度小≤100μm的铌粉7％，粒度小≤100μm的钛粉3％，粒度小≤100μm的TiB2粉末4％，石墨纤维1％，纳米Al2O3粉5％，纳米B4C粉1％、余量为粒度小于100μm的铜粉。制备步骤：将铬粉、铌粉、钛粉、TiB2、石墨纤维、纳米Al2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度铜基复合材料，其特征在于，采用如下原料制备：粒度小≤100μm的铬粉1‑3％，粒度小≤100μm的铌粉3‑7％，粒度小≤100μm的钛粉3‑6％，粒度小≤100μm的TiB2粉末1‑4％，石墨纤维1‑4％，纳米Al2O3粉1‑5％，纳米B4C粉1‑5％、余量为粒度小于100μm的铜粉。

【技术特征摘要】
1.一种高强度铜基复合材料，其特征在于，采用如下原料制备：粒度小≤100μm的铬粉1-3％，粒度小≤100μm的铌粉3-7％，粒度小≤100μm的钛粉3-6％，粒度小≤100μm的TiB2粉末1-4％，石墨纤维1-4％，纳米Al2O3粉1-5％，纳米B4C粉1-5％、余量为粒度小于100μm的铜粉。2.根据权利要求1所述的高强度铜基复合材料，其特征在于，铬粉1-2％。3.根据权利要求1所述的高强度铜基复合材料，其特征在于，铌粉3-5％。4.根据权利要求1所述的高强度铜基复合材料，其特征在于，钛粉4-6％。5.根据权利要求1所述的高强度铜基复合材料，其特征在于，TiB2粉末1-3％。6.根据权利要求1所述的高强度铜基复...

【专利技术属性】
技术研发人员：施勇，
申请(专利权)人：广西厚思品牌策划顾问有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45