一种高性能铜合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能铜合金及其制备方法，包括基层，所述基层的表面设置有中间层，中间层的表面设置有钨合金层，钨合金层的表面设置有陶瓷材料层，陶瓷材料层的表面设置有白色石墨烯层。本发明专利技术通过在基层上沉积中间层，其中的Al‑Mg合金能够提高整个铜合金的强度和抗腐蚀性能，通过沉积钨合金层，其中的钨合金熔点高，而且高温强度和抗蠕变性能以及导热、导电性能都好，能够提高整个铜合金的耐高温等性能，通过沉积陶瓷材料层，其中的陶瓷材料耐高温性能很好，能够提高整个铜合金的耐高温性能，通过涂刷白色石墨烯层，其中的白色石墨烯能够为铜合金增韧，提高整个铜合金的耐高温、耐腐蚀、绝缘、导热、高阻隔等性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能铜合金及其制备方法
本专利技术涉及铜合金材料
，具体为一种高性能铜合金及其制备方法。
技术介绍
铜合金作为当今一种重要的金属材料，指以铜为基体，加入其他元素组成的合金，铜具有良好的力学、物理和化学性能，而在铜内添加适宜元素形成的铜合金抗氧化性、耐蚀性、高温强度强，并且能够改善某些物理性能，因此铜合金广泛使用在能源开发、化工、电子、航海、航空和航天领域，铜合金由于其强度、硬度、抗震性、耐蚀性、抗氧化性、高温强度和某些物理性能等综合性能较强，在航空航天领域发挥了不可替代的作用，例如火箭发动机的燃烧室和推力室的内衬，可以利用铜的优良导热性来进行冷却，以保证发动机的温度在允许的范围内，随着技术的发展与社会的实际需求，对航空器的速度要求也越来越高，航空器的提速就意味着发动机的运转速度逐渐提高，就会导致发动机叶片的表面温度逐渐提高，尽管铜合金拥有众多优异的性能，但是由于其熔点在1080℃左右，且在高温下极易氧化的特性大大限制了铜合金在高温条件下的使用，另外铜合金的强度也不能满足越来越高的使用要求，降低了铜合金的实用性，不利于使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高性能铜合金及其制备方法，具备耐高温性能好且强度高的优点，解决了现有铜合金耐高温性能较差且强度较差的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高性能铜合金及其制备方法，包括基层，所述基层的表面设置有中间层，所述中间层的表面设置有钨合金层，所述钨合金层的表面设置有陶瓷材料层，所述陶瓷材料层的表面设置有白色石墨烯层，所述白色石墨烯层的表面设置有泡沫碳层，所述泡沫碳层的表面设置有保护层，所述基层包括黄铜合金层，所述黄铜合金层的表面设置有镍铜合金层。优选的，所述黄铜合金层的材质采用黄铜合金制成，所述镍铜合金层的材质采用镍铜合金制成。优选的，所述中间层的材质采用Al-Mg合金制成，所述钨合金层的材质采用钨合金制成，所述中间层的厚度为100-300μm，所述钨合金层的厚度为100-300μm。优选的，所述陶瓷材料层的材质采用陶瓷材料制成，所述白色石墨烯层的材质采用白色石墨烯制成，所述陶瓷材料层的厚度为150-500μm，所述白色石墨烯层的厚度为10-100μm。优选的，所述泡沫碳层的材质采用泡沫碳制成，所述保护层的材质采用氧化锆制成，所述泡沫碳层的厚度为50-200μm，所述保护层的厚度为10-100μm。优选的，一种高性能铜合金制备方法，包括如下步骤：步骤一：利用HVOF法在黄铜合金层的表面沉积镍铜合金层，随后将黄铜合金层和镍铜合金层形成的基层进行打磨、电净除油、活化之后和后处理。步骤二：利用HVOF法在步骤一得到的黄铜合金层和镍铜合金层形成的基层表面沉积中间层，并且利用HVOF法在中间层的表面沉积钨合金层。步骤三：利用HVOF法在步骤二得到的钨合金层表面沉积陶瓷材料层，随后利用涂刷法在陶瓷材料层的表面沉积白色石墨烯层。步骤四：利用涂刷法在步骤三得到的白色石墨烯层表面沉积泡沫碳层，利用涂刷法在泡沫碳层表面沉积保护层。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术通过在基层上沉积中间层，其中的Al-Mg合金能够提高整个铜合金的强度和抗腐蚀性能，通过沉积钨合金层，其中的钨合金熔点高，而且高温强度和抗蠕变性能以及导热、导电性能都好，能够提高整个铜合金的耐高温等性能，通过沉积陶瓷材料层，其中的陶瓷材料耐高温性能很好，能够提高整个铜合金的耐高温性能，通过涂刷白色石墨烯层，其中的白色石墨烯能够为铜合金增韧，提高整个铜合金的耐高温、耐腐蚀、绝缘、导热、高阻隔等性能，通过涂刷泡沫碳层，其中泡沫碳的碳汽化降温，并在铜合金表面形成汽化膜，进一步阻止热传输，从而提高整个铜合金的使用温度，通过涂刷保护层，其中的氧化锆具有极高的硬度，能够有效地防止硬物的擦伤，并且高温化学性质稳定、耐腐蚀、抗氧化、抗热震、不挥发、无污染，提高了整个铜合金的耐高温性能和强度。附图说明图1为本专利技术高性能铜合金的组成结构示意图；图2为本专利技术基层的组成结构示意图。图中：1、基层；2、中间层；3、钨合金层；4、陶瓷材料层；5、白色石墨烯层；6、泡沫碳层；7、保护层；8、黄铜合金层；9、镍铜合金层。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。请参阅图1-2，一种高性能铜合金及其制备方法，包括基层1，基层1的表面设置有中间层2，中间层2的表面设置有钨合金层3，钨合金层3的表面设置有陶瓷材料层4，陶瓷材料层4的表面设置有白色石墨烯层5，白色石墨烯层5的表面设置有泡沫碳层6，泡沫碳层6的表面设置有保护层7，基层1包括黄铜合金层8，黄铜合金层8的表面设置有镍铜合金层9，黄铜合金层8的材质采用黄铜合金制成，镍铜合金层9的材质采用镍铜合金制成，中间层2的材质采用Al-Mg合金制成，钨合金层3的材质采用钨合金制成，中间层2的厚度为100-300μm，钨合金层3的厚度为100-300μm，陶瓷材料层4的材质采用陶瓷材料制成，白色石墨烯层5的材质采用白色石墨烯制成，陶瓷材料层4的厚度为150-500μm，白色石墨烯层5的厚度为10-100μm，泡沫碳层6的材质采用泡沫碳制成，保护层7的材质采用氧化锆制成，泡沫碳层6的厚度为50-200μm，保护层7的厚度为10-100μm。一种高性能铜合金制备方法，包括如下步骤：步骤一：利用HVOF法在黄铜合金层8的表面沉积镍铜合金层9，随后将黄铜合金层8和镍铜合金层9形成的基层1进行打磨、电净除油、活化之后和后处理。步骤二：利用HVOF法在步骤一得到的黄铜合金层8和镍铜合金层9形成的基层1表面沉积中间层2，并且利用HVOF法在中间层2的表面沉积钨合金层3。步骤三：利用HVOF法在步骤二得到的钨合金层3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能铜合金，包括基层(1)，其特征在于：所述基层(1)的表面设置有中间层(2)，所述中间层(2)的表面设置有钨合金层(3)，所述钨合金层(3)的表面设置有陶瓷材料层(4)，所述陶瓷材料层(4)的表面设置有白色石墨烯层(5)，所述白色石墨烯层(5)的表面设置有泡沫碳层(6)，所述泡沫碳层(6)的表面设置有保护层(7)，所述基层(1)包括黄铜合金层(8)，所述黄铜合金层(8)的表面设置有镍铜合金层(9)。/n

【技术特征摘要】
1.一种高性能铜合金，包括基层(1)，其特征在于：所述基层(1)的表面设置有中间层(2)，所述中间层(2)的表面设置有钨合金层(3)，所述钨合金层(3)的表面设置有陶瓷材料层(4)，所述陶瓷材料层(4)的表面设置有白色石墨烯层(5)，所述白色石墨烯层(5)的表面设置有泡沫碳层(6)，所述泡沫碳层(6)的表面设置有保护层(7)，所述基层(1)包括黄铜合金层(8)，所述黄铜合金层(8)的表面设置有镍铜合金层(9)。


2.根据权利要求1所述的一种高性能铜合金制备方法，其特征在于：所述黄铜合金层(8)的材质采用黄铜合金制成，所述镍铜合金层(9)的材质采用镍铜合金制成。


3.根据权利要求1所述的一种高性能铜合金，其特征在于：所述中间层(2)的材质采用Al-Mg合金制成，所述钨合金层(3)的材质采用钨合金制成，所述中间层(2)的厚度为100-300μm，所述钨合金层(3)的厚度为100-300μm。


4.根据权利要求1所述的一种高性能铜合金，其特征在于：所述陶瓷材料层(4)的材质采用陶瓷材料制成，所述白色石墨烯层(5)的材质采用白色石墨烯制成，所述陶瓷材料层(4)的厚度为150-5...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯世民，欧阳敬添，
申请(专利权)人：安博科佛山金属有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44