一种互不相溶的Cu-Mo合金的制备方法及Cu-Mo合金技术

本发明专利技术公开了一种互不相溶的Cu

【技术实现步骤摘要】
一种互不相溶的Cu
‑
Mo合金的制备方法及Cu
‑
Mo合金


[0001]本专利技术属于合金材料领域，尤其涉及一种互不相溶的Cu
‑
Mo合金的制备方法及Cu
‑
Mo合金。

技术介绍

[0002]Cu
‑
Mo合金是由高熔点、低线胀系数的Mo和高导电、导热率的Cu制成的假合金，具有足够的高温强度，有优良的抗高温和抗腐蚀等性能，因此可作为电子封装材料、电触头材料和电火花电极材料等。由于Cu
‑
Mo合金的两个组元既不相互固溶，又不形成金属间化合物，因此在常规条件下制备Cu
‑
Mo合金极其困难，目前Cu
‑
Mo合金的制备主要采用传统的粉末冶金法，通过原料混合、压制成形、烧结得到。对于Cu
‑
Mo合金体系，由于Mo、Cu之间互不固溶而且润湿性极差导致致密化程度低，在常规的烧结工艺下很难获得高的致密度，得到的合金材料存在微观组织分布不均匀，颗粒尺寸较大等问题，不能充分发挥该材料的优点，无法满足某些应用场景下性能的要求。因此，亟需开发一种新的互不相溶的Cu
‑
Mo合金的制备方法。

技术实现思路

[0003]基于上述技术问题，本专利技术提供了一种互不相溶的Cu
‑
Mo合金的制备方法，采用强流脉冲电子束辐照这种表面改性技术对常规粉末冶金得到的Cu
‑
Mo合金基体材料进行处理，其诱发的极速熔凝效应可在基体材料表层生成纳米钼颗粒的合金层，生成的合金层能够提高Cu
‑
Mo合金的耐磨性，以满足其在作为电触头材料等应用场景下的性能要求。
[0004]本专利技术具体方案如下
[0005]本专利技术提供了一种互不相溶的Cu
‑
Mo合金的制备方法，对Cu
‑
Mo合金基体材料进行强流脉冲电子束辐照处理，在Cu
‑
Mo合金基体材料表层诱发生成分布有纳米钼颗粒的合金层。
[0006]优选地，纳米钼颗粒的粒径为5
‑
25nm。
[0007]强流脉冲电子束(HCPEB)辐照处理作为一种极端的加工技术，以微秒的时间作用在样品上可致使样品表层熔化甚至蒸发，在极短的时间内重熔层中Cu和Mo颗粒边缘完全熔化，在随后的急速冷却过程中形成纳米钼颗粒均匀分布在合金层，能够提高合金表层耐磨性能。
[0008]优选地，所述强流脉冲电子束辐照处理参数为：真空度P≤8
×
10
‑3Pa，束斑直径10
‑
60mm，脉冲电子束能量为20
‑
40keV，能量密度为1
‑
30J/cm2，辐照次数为1
‑
30次，靶源距离为15
‑
20cm。
[0009]优选地，所述强流脉冲电子束辐照处理参数为：真空度P≤6
×
10
‑3Pa，束斑直径30
‑
60mm，脉冲电子束能量为20
‑
40keV，能量密度为4
‑
20J/cm2，辐照次数为5
‑
10次，靶源距离为15
‑
20cm。
[0010]优选地，所述Cu
‑
Mo合金基体材料采用粉末冶金法制备得到。
[0011]优选地，所述Cu
‑
Mo合金基体材料制备方法具体包括：将铜粉和钼粉混合，将混合后的粉末压制成形，然后真空烧结得到。
[0012]优选地，所述铜粉和钼粉采用球磨法混合。
[0013]优选地，真空烧结采用阶段升温烧结，具体包括：以5
‑
10℃/min速度升温到500
‑
600℃，保温10
‑
30min；然后以5
‑
10℃/min继续升温到750
‑
850℃/min，保温30
‑
60min。
[0014]本专利技术还提供了一种Cu
‑
Mo合金，由上述任一项方法制备得到。
[0015]本专利技术有益效果为：
[0016]本专利技术利用强流脉冲电子束(HCPEB)辐照处理Cu
‑
Mo合金基体材料，在材料表层诱发生成纳米钼颗粒，所述表层中纳米钼颗粒与基体Cu为冶金结合，并呈均匀分布，解决了粉末冶金法制备得到的Cu
‑
Mo合金基体表层Mo颗粒相尺寸较大以及与Cu基体界面结合问题，均匀分布的纳米相颗粒可进一步提高Cu
‑
Mo合金表层的耐磨性。
附图说明
[0017]图1为实施例1经HCPEB辐照处理得到的Cu
‑
Mo合金的SEM图；
[0018]图2为实施例1经HCPEB辐照处理得到的Cu
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Mo合金的TEM图；
[0019]图3为实施例2经HCPEB辐照处理得到的Cu
‑
Mo合金的背散射图；
[0020]图4为实施例2 HCPEB辐照处理前后Cu
‑
Mo合金的摩擦系数曲线，其中，1为HCPEB辐照处理前Cu
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Mo合金基体材料的摩擦系数曲线；2为HCPEB辐照处理后Cu
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Mo合金的摩擦系数曲线。
具体实施方式
[0021]下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明，但是应该明确提出这些实施例用于举例说明，但是不解释为限制本专利技术的范围。
[0022]实施例1
[0023]一种互不相溶的Cu
‑
Mo合金的制备方法，对Cu
‑
Mo合金基体材料进行强流脉冲电子束辐照处理，在Cu
‑
Mo合金基体材料表层诱发生成分布有纳米钼颗粒的合金层。所述强流脉冲电子束辐照处理参数为：真空度P＝5
×
10
‑3Pa，束斑直径为60mm，脉冲电子束能量为27KeV，能量密度为4J/cm2，辐照次数为5次，靶源距离为15cm。
[0024]其中，所述Cu
‑
Mo合金基体材料使采用粉末冶金法制备得到，具体步骤为：
[0025](1)混合：将铜粉(200目)和钼粉(400目)按照重量比75∶25放入球磨机中进行混料，球磨时间为1h；
[0026](2)压制成形：混合均匀后的粉末装入压片机中，在15MPa的压力下进行压制5h；
[0027](3)真空烧结：将压制成形的粉末放入真空烧结炉中进行烧结，烧结参数为：在压力为10MPa下以10℃/min速度升温到500℃，保温30min，然后以10℃/min升温到850℃/min，保温60min。
[0028]图1为本实施例辐照后Cu
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Mo合金的SEM图，可以看出Cu
‑
Mo合金表层发生剧烈熔化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种互不相溶的Cu
‑
Mo合金的制备方法，其特征在于，对Cu
‑
Mo合金基体材料进行强流脉冲电子束辐照处理，在Cu
‑
Mo合金基体材料表层诱发生成分布有纳米钼颗粒的合金层。2.根据权利要求1所述的互不相溶的Cu
‑
Mo合金的制备方法，其特征在于，纳米钼颗粒的粒径为5
‑
25nm。3.根据权利要求1或2所述的互不相溶的Cu
‑
Mo合金的制备方法，其特征在于，所述强流脉冲电子束辐照处理参数为：真空度P≤8
×
10
‑3Pa，束斑直径10
‑
60mm，脉冲电子束能量为20
‑
40keV，能量密度为1
‑
30J/cm2，辐照次数为1
‑
30次，靶源距离为15
‑
20cm。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的互不相溶的Cu
‑
Mo合金的制备方法，其特征在于，所述强流脉冲电子束辐照处理参数为：真空度P≤6
×
10
‑3Pa，束斑直径30
‑
60mm，脉冲电子束能量为20
‑
40keV，能量密度为4
‑
2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张从林，关锦彤，杨子润，顾涛，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：