【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合金材料制备领域，具体而言，涉及一种高强高导铜合金材料。
技术介绍
1、铜及铜合金具有良好的导电、导热、耐腐蚀等优良特性，因而被广泛应用于各行各业，如高强磁场的导体材料、热交换材料、引线框架材料，接触导线等，随着高新技术产业的发展，对铜和铜合金的综合性能要求越来越高。高强高导铜合金被要求同时具有高强度和高导电性，然而高导电性的纯金属一般都非常软，比如铜、银、铝等。目前所用铜合金的高强度和高导电性之间总是此消彼长，因此如何平衡铜合金的高强度和高导电性是当前高性能铜合金材料亟待解决的问题。cn114318055a公开了一种高强高导高韧铜合金及其制备方法，然而该高强高导高韧铜合金抗拉强度和导电率不够优异。
2、综上所述，经过申请人的海量检索，本领域至少存在现有的铜合金的抗拉强度和导电率不够优异的问题，因此，需要开发或者改进一种高强高导铜合金材料。
技术实现思路
1、基于此，为了解决现有的铜合金的抗拉强度和导电率不够优异的问题，本专利技术提供了一种高强高导铜合金材料，具体技术方案如下：
2、一种高强高导铜合金材料，所述铜合金材料的制备原料包括a液和b液；
3、所述a液的制备原料包括氧化钆、醋酸铜、氧化铬、氧化锶和硫酸水溶液；
4、所述b液的制备原料包括醋酸铜、乙醇、甲醇、肼、石墨烯纳米微片和黑磷；
5、所述a液和b液的质量之比为1：2.8～3.2。
6、进一步地，所述石墨烯纳米微片的平均粒径为3～7μm，
7、所述硫酸水溶液的浓度为8～12wt％。
8、进一步地，所述a液的制备方法包括以下步骤：
9、将氧化钆、氧化铬、氧化锶加入硫酸水溶液中，以800～900r/min的速度搅拌5～7h，然后加入醋酸铜，升温至80～90℃，然后以950～1050r/min的速度搅拌2～3h，得到所述a液；
10、所述a液中，所述氧化钆、醋酸铜、氧化铬、氧化锶和硫酸水溶液的质量之比为1.5～2.5：25～35：0.1～0.5：0.3～0.7：69～73。
11、进一步地，所述b液的制备方法包括以下步骤：
12、将石墨烯纳米微片和黑磷加入甲醇和乙醇的混合溶液中，以70～90khz的频率超声40～50min，然后加入醋酸铜，以1100～1200r/min的速度搅拌5～6h，然后加入肼，以1100～1200r/min的速度搅拌1.5～2.5h，得到所述b液；
13、所述b液中，所述醋酸铜、乙醇、甲醇、肼、石墨烯纳米微片和黑磷的质量之比为60～70：125～135：50～60：5～11：3～7：1～3。
14、本技术方案还提供了一种铜合金材料的制备方法，其包括以下步骤：
15、将所述a液和所述b液混合，然后以1300～1400r/min的速度搅拌2～3h，然后加热至120～130℃水热反应8～12h，自然冷却后离心分离，将沉淀物使用去离子水洗涤三次及以上，然后使用无水乙醇洗涤三次及以上，然后在90～100℃真空干燥，得到铜合金前体；
16、将所述铜合金前体加入石英舟，然后置于滑轨炉中，通入甲烷和氢气，以5℃/min的加热速率升温至550～650℃，然后保温45～55min进行气相沉积和还原，冷却后得到铜合金中间体；
17、将所述铜合金中间体填充磨具，然后进行冷压处理，得到铜合金冷压料；
18、将所述铜合金冷压料在氩气气氛下进行热挤压处理，得到铜合金热挤压料；
19、将所述铜合金热挤压料进行热轧处理，得到铜合金热轧料；
20、将所述铜合金热轧料进行冷轧处理，得到铜合金冷轧料；
21、将所述铜合金冷轧料在氩气气氛下进行时效处理，得到铜合金时效料；
22、将所述铜合金时效料进行冷处理，然后恢复至室温，得到所述铜合金材料。
23、进一步地，所述冷压处理的温度为20～26℃，所述冷压处理的压强为360～380mpa；
24、所述热挤压处理的温度为710～730℃，所述热挤压处理的时间为50～60min，所述热挤压处理的压强为35～39mpa。
25、进一步地，所述热轧处理的温度为800～900℃，所述热轧处理的总变形量为50～70％。
26、进一步地，所述冷轧处理的温度为23～27℃，所述冷轧处理的总变形量为60～80％。
27、进一步地，所述时效处理的温度为420～430℃，所述时效处理的时间为2.5～3.5h。
28、进一步地，所述冷处理为以10℃/min的速率降温到2～8℃并保温1.2～1.8h。
29、上述铜合金材料由于其制备原料中同时含氧化钆、石墨烯纳米微片和黑磷，其同时具备高强度和高导电性；具体地，a液中的氧化钆溶于硫酸水溶液，与醋酸铜处于分子级水平均匀混合水平；b液中的石墨烯纳米微片和黑磷均具备层状结构；a液和b液混合反应后，其中的肼在甲醇和乙醇混合液中加热后可对石墨烯纳米微片和黑磷进行剥离，形成单层或少层石墨烯和黑鳞片，单层或少层石墨烯和黑鳞片均具备优异的电子转移性能，由于碳和磷的原子尺寸大小不同，单层或少层石墨烯和黑鳞片因此可相互匹配延展并且与钆和铜及其他金属元素形成高强高导合金框架基体，该基体经过甲烷和氢气的气相沉积和还原，可使得其表面和内部高强高导框架形成；对该高强高导框架进行进一步的冷压、热挤压、热轧、冷轧、时效和冷处理，得到具备优异的抗拉性能和导电性能的铜合金材料，即为所述高强高导铜合金材料。
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1.一种高强高导铜合金材料，其特征在于，所述铜合金材料的制备原料包括A液和B液；
2.根据权利要求1所述的铜合金材料，其特征在于，所述石墨烯纳米微片的平均粒径为3～7μm，表面积为120～150m2/g；
3.根据权利要求1所述的铜合金材料，其特征在于，所述A液的制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的铜合金材料，其特征在于，所述B液的制备方法包括以下步骤：
5.如权利要求1所述的铜合金材料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述冷压处理的温度为20～26℃，所述冷压处理的压强为360～380MPa；
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述热轧处理的温度为800～900℃，所述热轧处理的总变形量为50～70％。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述冷轧处理的温度为23～27℃，所述冷轧处理的总变形量为60～80％。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述时效处理的温度为420～430℃，所
10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述冷处理为以10℃/min的速率降温到2～8℃并保温1.2～1.8h。
...【技术特征摘要】
1.一种高强高导铜合金材料，其特征在于，所述铜合金材料的制备原料包括a液和b液；
2.根据权利要求1所述的铜合金材料，其特征在于，所述石墨烯纳米微片的平均粒径为3～7μm，表面积为120～150m2/g；
3.根据权利要求1所述的铜合金材料，其特征在于，所述a液的制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的铜合金材料，其特征在于，所述b液的制备方法包括以下步骤：
5.如权利要求1所述的铜合金材料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述冷压处理的温度为20～26℃...
【专利技术属性】
技术研发人员：甘春雷，黄小兵，
申请(专利权)人：中科优极佛山高新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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