一种原位合成TiC增强铜基复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种原位合成TiC增强铜基复合材料的制备方法，首先将钛粉和碳粉进行球磨，得到TiC前驱体；在TiC前驱体表面镀镍，得到镍包覆TiC前驱体粉末；然后将镍包覆TiC前驱体粉末和纯铜粉进行湿法球磨，得到混合物；将得到的混合物依次进行干燥、冷压成型、烧结和煅压处理，得到原位合成TiC增强铜基复合材料。本发明专利技术提供的方法有效地改善了TiC增强相与铜基体之间的润湿性，而且本发明专利技术避免了杂质相Ti‑Cu、Cu‑C的产生，有效提高了TiC铜基复合材料的硬度和耐磨性能。本发明专利技术还提供了上述制备方法得到的原位合成TiC增强铜基复合材料，及其作为点焊电极材料的应用。

In situ synthesis of TiC reinforced copper matrix composite and its preparation and Application

The invention provides a preparation method for in situ synthesis of TiC reinforced copper based composites. First, the titanium powder and carbon powder are ball milling to obtain the TiC precursor; nickel coated on the surface of the TiC precursor and the nickel coated TiC precursor powder; and then the nickel coated TiC precursor powder and pure copper powder are wet ball milling, and the mixture will be obtained. The obtained mixtures were dried, cold pressed, sintered and calcined in order to obtain in situ TiC reinforced Cu matrix composites. The method provided by the invention effectively improves the wettability between the TiC enhanced phase and the copper matrix, and the invention avoids the production of the impurity phase Ti Cu and Cu C, and effectively improves the hardness and wear resistance of the TiC copper matrix composite. The invention also provides an in-situ synthesized TiC reinforced copper matrix composite obtained by the above preparation method and the application as a spot welding electrode material.

【技术实现步骤摘要】
一种原位合成TiC增强铜基复合材料及其制备方法和应用
本专利技术属于金属基复合材料
，主要涉及一种原位合成TiC增强铜基复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
电阻点焊是目前车身生产的主要方式。据统计，点焊一点的成本是5美分，生产一辆客车要焊3000点，成本是150美元，其成本的1/2-3/4出自点焊电极的使用和损耗上。在轿车车身装配线上一辆轿车需要焊接7000-12000点。点焊过程中，点焊电极要反复承受机械力和热的作用，不可避免会发生塑性变形。而电极硬度低和耐磨性差会导致塑性变形严重，电极塑性变形的直接结果会导致焊接过程中电流密度降低，进而使焊接过程中产生的焦耳热减少，最终影响焊点质量。可见如果能采取一些行之有效的措施提高电极的硬度和耐磨性能，将会减弱电极的塑性变形性，从而延长电极的使用寿命。目前，常用的电极材料有铜基复合材料，多使用弥散强化的方法来增强铜基复合材料的硬度和耐磨性。但是弥散强化方法存在的缺点是：增强相与基体合金之间存在润湿性差的问题，增大了复合材料产生内裂纹的机率，从而影响复合材料的硬度和耐磨性。而且，弥散相与基体合金在一起球磨的过程中，容易产生杂质相，同样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原位合成TiC增强铜基复合材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将钛粉和碳粉进行球磨，得到TiC前驱体；(2)在所述步骤(1)得到的TiC前驱体表面镀镍，得到镍包覆TiC前驱体粉末；(3)将所述步骤(2)得到的镍包覆TiC前驱体粉末和纯铜粉进行湿法球磨，得到混合物；(4)将所述步骤(3)得到的混合物依次进行干燥、冷压成型、烧结和煅压处理，得到原位合成TiC增强铜基复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种原位合成TiC增强铜基复合材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将钛粉和碳粉进行球磨，得到TiC前驱体；(2)在所述步骤(1)得到的TiC前驱体表面镀镍，得到镍包覆TiC前驱体粉末；(3)将所述步骤(2)得到的镍包覆TiC前驱体粉末和纯铜粉进行湿法球磨，得到混合物；(4)将所述步骤(3)得到的混合物依次进行干燥、冷压成型、烧结和煅压处理，得到原位合成TiC增强铜基复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中钛粉的粒径为100～200目；碳粉的粒径为200～400目；所述球磨的转速为300～500转/分，所述球磨的球料比为10～30:1，所述球磨在惰性气氛下进行。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中镀镍的方法包括：将化学镀镍溶液与所述TiC前驱体在搅拌条件下进行混合，得到混合料液；所述混合的时间以混合料液中搅拌无气泡产生为准；所述化学镀镍溶液的pH值为9～10；所述混合的温度为40～50℃；将所述混合料液依次经过滤、洗涤和干燥，得到镍包覆TiC前驱体粉末。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中镍包覆TiC前驱体粉末与纯铜粉的质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗平，董仕节，汤臣，张艳华，蓝彬栩，陈晨，王义金，胡东伟，夏露，肖瑶，李智，覃富城，王冲，杨祺，邓宇鑫，张海一，晁飞扬，王书文，徐小涵，张佳琪，陈岗，方泽成，邵轩宇，夏宇欣，左雨菲，丁文祥，易少杰，陈成，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42