铬铜难混熔合金中第二相铬的细化方法技术

本发明专利技术公开了铬铜难混熔合金中第二相铬的细化方法，首先，采用化学合成法制备铬@石墨烯核壳结构；将铬粉@石墨烯核壳结构粉体与铜粉进行混粉并冷压成型；惰性气体保护下采用电弧熔炼法制备铬铜复合材料。本专利通过纳米核壳结构的构筑，重点解决铬的细化和弥散分布等限制应用的瓶颈问题。通过真空电弧熔炼工艺中快速凝固过程进一步细化铬尺寸，实现铬第二相的可控制备，解决高铬铜合金制备技术中的核心问题。研制高强度、高电导率、高寿命的弥散强化铜合金。相对于传统制备方法，第二相铬晶粒细化50%以上，复合材料硬度提升10%以上，电导率提升10‑30%。获得抗电弧侵蚀、高寿命等综合性能优异的铬铜触头合金。

Refining method of second phase chromium in CR Cu refractory alloy

【技术实现步骤摘要】
铬铜难混熔合金中第二相铬的细化方法
本专利技术属于难混熔合金材料制备领域，具体涉及一种铬铜难混熔合金中第二相铬的细化方法。
技术介绍
铜铬合金具有优越的力学性能和电学性能，高铬铜合金是中高压电气设备中首选的材料，尤其在电触头和接触线方面的应用极为广泛。铜铬合金具有良好的电接触性能主要取决于两组元的协调作用，铜组元保持较低熔点、高电导率和热导率，保证开关的分断能力；另一组元保持高熔点、高强度及低截流值，提高开关材料的耐压强度、抗烧蚀和抗熔焊性能。要实现电触头综合的优越性能，首要条件是材料第二相铬组元尺寸小且均匀分布，但由于两液相不溶导致第二相的重力偏析粗化或铜铬分层等现象，高性能铜铬触头合金制备工艺中存在许多瓶颈问题亟需解决。石墨烯（Graphene）具有独特碳单层排列的二维点阵结构，其特殊结构决定了其优异的热物理性能、电性能和力学性能，其中电导率106S/m，热导率5000W/(m·℃)，极限强度130GPa，拉伸模量1.01TPa，面密度为0.77mg/m2。另外，与一维的碳纳米管相比，二维的表面的石墨烯，在制备过程中更易均匀分散，且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯@铬增强铜基复合材料，其特征在于：采用化学合成法制备铬@石墨烯核壳结构；将铬粉@石墨烯核壳结构粉体与铜粉进行混粉并冷压成型，惰性气体保护下采用电弧熔炼法制备；复合材料中质量分数为：铬粉为10%-50%，铜粉90%-50%，氧化石墨烯的添加量为铬粉质量分数的0.001%-0.005%。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯@铬增强铜基复合材料，其特征在于：采用化学合成法制备铬@石墨烯核壳结构；将铬粉@石墨烯核壳结构粉体与铜粉进行混粉并冷压成型，惰性气体保护下采用电弧熔炼法制备；复合材料中质量分数为：铬粉为10%-50%，铜粉90%-50%，氧化石墨烯的添加量为铬粉质量分数的0.001%-0.005%。


2.根据权利要求1所述的一种石墨烯@铬增强铜基复合材料，其特征在于，铬粉纯度99.9%，粒度为1000目；铜粉纯度为99.9%，粒度为200目；氧化石墨烯1-5层，粒径5-20微米。


3.一种权利要求1所述的复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）制备KH-550硅烷偶联剂氧化石墨烯溶液：醇水比0.5~5：5~15，KH-550的体积分数含量为0.2%~1.0%，静置水解时间4~10h，添加氧化石墨烯超声搅拌30-60min；
（2）铬粉预处理：铬粉先用无水乙醇洗涤和去离子水超声清洗两次，然后利用离心机进行分层，选取上层粒径较小分布均匀的铬粉过1000目的筛子，将筛后的铬粉倒入酸洗液中酸洗，酸洗后去离子水再次清洗；
（3）合成铬粉@氧化石墨烯核壳结构，将铬粉倒入步骤（1）制得的硅烷偶联剂溶液中，40℃~100℃下恒温反应30~60min；真空过滤后，粉末在50℃~100℃下烘干制备铬粉@氧化石墨烯核壳结构粉体；
（4）铬粉@氧化石墨烯核壳结构还原：将...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷金凤，夏昌鹏，王建荣，董云帆，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东;37