一种粉末轧制工艺制备铜铁合金网的方法技术

本发明专利技术提供了一种粉末轧制工艺制备铜铁合金网的方法，涉及粉末冶金领域。工艺步骤包括利用铜和铁的元素混合粉，通过粉末轧制成形，结合随后的烧结工艺，烧结温度600‑1000℃，烧结时间1‑6 h，制备多孔铜铁合金网。本发明专利技术可自由调控铜铁合金中铁的含量及微孔尺寸，铁颗粒在铜中分布均匀且细小，通过灵活改变轧制工艺参数一次成形电磁屏蔽网格，解决传统熔铸工艺难以制备多孔铜铁合金电磁屏蔽网的问题，在5G通信、机器人通讯控制等领域具有重要应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种粉末轧制工艺制备铜铁合金网的方法
本专利技术属于粉末冶金领域，涉及一种粉末轧制工艺制备铜铁合金网的方法。
技术介绍
铜铁合金（铁含量为5wt%~50wt%）具有优异的导热性及电磁波屏蔽性，可用于电子系统敏感设备上以减小外部电磁干扰，如AM/FM无线电波，CRT示波器等。在实际工作中，任何电气设备都需要进行散热，所以在屏蔽材料上预留出相应的空隙形成网状结构金属屏蔽材料至关重要。铜铁合金网是较好的屏蔽产品，具有非常广泛的应用潜力。然而，铜铁合金属于亚稳态难混溶合金，两相存在非常高的正焓值，常温下基本不固溶，通过传统熔炼结合织网工艺方法制备高铁含量铜铁合金网需经过固液相变，导致铜铁两相分离，形成偏析粗大的树枝晶，两相组织分层，编织技术难度大，形成的网孔尺寸较大且分布不均，耗时低效，限制了其在电磁屏蔽领域的广泛应用。专利申请号CN201910782289.X、CN201910510053.0公开了利用传统熔炼结合随后的变形加工和织网工艺制备电磁屏蔽用铜铁合金，但制备的组织铁颗粒粗大、偏析，网孔尺寸较大且不均匀，工艺复杂，生产效率低，屏蔽性能低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种简单高效、孔径细小且分布均匀、厚度薄、铜和铁分布均匀且细小，可自由调整网孔尺寸的多孔铜铁合金屏蔽网的制备方法，通过粉末轧制成形结合随后的烧结工艺，制备多孔电磁屏蔽用铜铁合金网，解决传统熔炼法无法制备小孔径、厚度薄铜铁合金电磁屏蔽网的问题。本专利技术的技术原理为：按一定比例配置铜、铁的混合粉末，将粉末倒入轧机进行粉末轧制，通过调整轧制工艺参数自由控制生坯网孔尺寸大小，随后将生坯进行烧结，得到含多微孔、厚度薄的铜铁合金屏蔽网。为实现本专利技术的技术方案，具体制备工艺包括以下步骤：（1）粉末原料准备：将Fe质量占纯Cu粉和纯Fe粉质量和的5%~50%称重，放入混料机中进行混合，混料时间为1-10h，制备均匀的混合粉末。（2）粉末轧制：采用45°倾斜轧机，利用粉末自重及轧辊与粉末间的摩擦力喂料，轧制出厚度为0.2-2mm，宽度为50-500mm，长度为100-5000mm的生坯。（3）烧结：将轧制生坯放置在支撑板上，放入真空或氢气烧结炉中烧结，烧结温度600-1000℃，烧结时间1-6h，形成具有孔径为2~2000目的铜铁合金电磁屏蔽网。优选的是，步骤（1）所述纯Cu粉可以为电解Cu粉、还原Cu粉、雾化Cu粉中一种或几种，纯Fe粉可以为电解Fe粉、羰基Fe粉、还原Fe粉、雾化Fe铁粉中的一种或几种。与传统工艺相比，本专利技术的有益效果在于：（1）利用粉末轧制可实现微孔网状结构铜铁合金薄带的一次成形，网孔尺寸及形状可控。（2）铜和铁的成分灵活可控，两相分布均匀，无偏析，综合性能优异。（3）工艺流程短，成材率高，制备效率高，操作简单，成本低，可实现连续生产，在5G通信、机器人通讯控制等领域具有重要应用前景。具体实施方式实施例1a.将平均粒径10μm的电解Cu粉14.7g和平均粒径10μm电解Fe粉14.7g混合，采用V型混料机将上述粉末混料10h。b.常温下采用俄罗斯二辊45°倾斜轧机，利用粉末自重及轧辊与粉末间的摩擦力喂料，轧制速度1/m·min-1，轧制出厚度为0.2mm，宽度为50mm，长度为500mm的生坯。c.将轧制生坯放置在支撑板上，放入真空烧结炉中烧结，烧结温度600℃，升温速率5℃/min，烧结时间1h，得到铁含量为50wt.%、网孔尺寸为2000目、孔隙率为30%的铜铁合金网，铁相细小且分布均匀，电磁波频率为450MHz时屏蔽效能为130dB，与传统熔炼结合织网工艺相比屏蔽性能提高了35%。实施例2a.将平均粒径150μm的雾化Cu粉18.1kg和平均粒径150μm雾化Fe粉7.7kg混合，采用V型混料机将上述粉末混料1h。b.常温下采用俄罗斯二辊45°倾斜轧机，利用粉末自重及轧辊与粉末间的摩擦力喂料，轧制速度1/m·min-1，轧制出厚度为2mm，宽度为500mm，长度为5000mm的生坯。c.将轧制生坯放置在支撑板上，放入氢气烧结炉中烧结，烧结温度1000℃，升温速率3℃/min，烧结时间6h，得到铁含量为30wt.%、网孔尺寸为2目、孔隙率为40%的铜铁合金网，铁相细小且分布均匀，电磁波频率为450MHz时屏蔽效能为125dB，与传统熔炼结合织网工艺相比屏蔽性能提高了30%。实施例3a.将平均粒径10μm的还原Cu粉318.2g和平均粒径1μm羰基Fe粉35.4g混合，采用V型混料机将上述粉末混料6h。b.常温下采用俄罗斯二辊45°倾斜轧机，利用粉末自重及轧辊与粉末间的摩擦力喂料，轧制速度1/m·min-1，轧制出厚度为0.5mm，宽度为200mm，长度为500mm的生坯。c.将轧制生坯放置在支撑板上，放入真空烧结炉中烧结，烧结温度800℃，升温速率5℃/min，烧结时间2h，得到铁含量为10wt.%、网孔尺寸为500目、孔隙率为20%的铜铁合金网，铁相细小且分布均匀，电磁波频率为450MHz时屏蔽效能为110dB，与传统熔炼结合织网工艺相比屏蔽性能提高了30%。实施例4a.将平均粒径75μm的雾化Cu粉6.32kg和平均粒径10μm还原Fe粉0.33kg混合，采用V型混料机将上述粉末混料3h。b.常温下采用俄罗斯二辊45°倾斜轧机，利用粉末自重及轧辊与粉末间的摩擦力喂料，，轧制速度1/m·min-1，轧制出厚度为1.5mm，宽度为400mm，长度为2500mm的生坯。c.将轧制生坯放置在支撑板上，放入氢气烧结炉中烧结，烧结温度900℃，升温速率2℃/min，烧结时间4h，得到铁含量为5wt.%、网孔尺寸为100目、孔隙率为50%的铜铁合金网，铁相细小且分布均匀，电磁波频率为450MHz时屏蔽效能为95dB，与传统熔炼结合织网工艺相比屏蔽性能提高了20%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粉末轧制工艺制备铜铁合金网的方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：/n（1）粉末原料准备：按Fe质量占纯Cu粉和纯Fe粉质量和的5%~50%称重，放入混料机中进行混合，混料时间为1-10 h，制备均匀的混合粉末；/n（2）粉末轧制：采用45°倾斜轧机，利用粉末自重及轧辊与粉末间的摩擦力喂料，轧制出厚度为0.2-2 mm，宽度为50-500 mm，长度为10-5000 mm的生坯；/n（3）烧结：将轧制生坯放置在支撑板上，放入真空或氢气烧结炉中烧结，烧结温度600-1000 ℃，烧结时间1-6 h，形成具有孔径为2~2000目的铜铁合金电磁屏蔽网。/n

【技术特征摘要】
1.一种粉末轧制工艺制备铜铁合金网的方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：
（1）粉末原料准备：按Fe质量占纯Cu粉和纯Fe粉质量和的5%~50%称重，放入混料机中进行混合，混料时间为1-10h，制备均匀的混合粉末；
（2）粉末轧制：采用45°倾斜轧机，利用粉末自重及轧辊与粉末间的摩擦力喂料，轧制出厚度为0.2-2mm，宽度为50-500mm，长度为10-5000mm的生坯；
（3）烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈存广，张陈增，韩未豪，郭志猛，秦乾，李沛，陆天行，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11