一种高致密细晶钨铜合金的制备方法技术

一种高致密细晶钨铜合金的制备工艺，该合金成分组成为：W（50%~90%），Cu（10%~50%）。本发明专利技术在粉体制备上综合了球磨干磨的机械合金化和湿磨的快速细化颗粒的优点，在烧结工艺上也综合了液相烧结的液相重排和固相热压烧结降低成形压力和缩短烧结时间的优点，在相对较低的烧结温度下制备出相对密度为99.2~99.5%，钨晶粒为0.3~0.8μm高致密细晶钨铜合金。使用本发明专利技术制备的钨铜合金组织均匀，氧含量低，晶粒小，致密度高，同时工艺简单，使用设备都是工业常有制粉及烧结设备，有利于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钨铜材料的制备方法，特别是指一直高致密细晶钨铜合金的制备方法。属于粉末冶金材料制备

技术介绍
钨铜复合材料是由高熔点、低热膨胀系数的钨和高电导率、高热导率的铜组成的复合材料，综合了钨和铜各自的特性，因此，被广泛应用于电子封装材料、热沉材料、真空技术及航天领域等。用作电子封装和散热材料的钨铜合金的理想结构应为高致密度，均匀分散的钨颗粒形成连续的骨架，凝固态的Cu填充到钨骨架的孔隙当中，呈连续的三维连通结构。由于钨和铜在固态与液态下都互不相溶，粉末冶金是制备钨铜合金材料与制品的主要工艺途径。目前传统钨铜合金的制备工艺有熔渗法、液相烧结、以及真空热压烧结等。 熔渗法是先将钨粉冷压成坯，初步烧结制成钨骨架，再在骨架上放置压制的铜粉或铜块，升至高温，使铜熔化渗入钨坯空隙中，从而制得钨铜材料。由于在钨骨架烧结过程中容易形成闭孔(19Γ3%)，因此不能获得高致密的钨铜合金，同时当钨含量较低时，难以形成稳定的骨架，限制了该方法的应用范围。液相烧结主要是将钨粉和铜粉混合均匀，并加入粘合剂冷压成坯，再在1200°C以上的高温下通过液相烧结直接获得钨铜复合材料。由于钨和铜的润湿性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高致密细晶钨铜合金的制备方法，包括以下步骤：第一步：原材料预还原处理分别取纯铜粉、纯钨粉在氢气气氛中预还原，纯铜粉还原温度为：400~500℃；纯钨粉还原温度为：700~800℃；纯铜粉、纯钨粉的平均粒度均为2~15μm；第二步：球磨将第一步所得纯铜粉、纯钨粉混合均匀，置于密封球磨罐中，抽真空至10?1~10?2Pa，然后，向球磨罐中通入惰性气体至常压；首先，以400~500r/min的球磨转速高速干磨后；再向球磨罐中加入占球、料总质量0.1~0.2%的低分子助磨剂，然后，以125~200r/min的球磨转速低速湿磨，得到高固溶纳米晶钨铜复合粉末；第三步：再还原将第二步所得高固溶纳米晶钨铜...

【技术特征摘要】
1.一种高致密细晶钨铜合金的制备方法，包括以下步骤第一步原材料预还原处理分别取纯铜粉、纯钨粉在氢气气氛中预还原，纯铜粉还原温度为40(Γ500 ;纯钨粉还原温度为70(Γ800 ;纯铜粉、纯钨粉的平均粒度均为2 15μπι ;第二步球磨将第一步所得纯铜粉、纯钨粉混合均匀，置于密封球磨罐中，抽真空至IO-1Kr2Pa,然后，向球磨罐中通入惰性气体至常压；首先，以40(T500r/min的球磨转速高速干磨后；再向球磨罐中加入占球、料总质量O. Γ0. 2%的低分子助磨剂，然后，以125 200r/min的球磨转速低速湿磨，得到高固溶纳米晶钨铜复合粉末；第三步再还原将第二步所得高固溶纳米晶钨铜复合粉末置于氢气气氛中，加热至70(T80(TC，保温O.5 1. 0h，进行再还原；第四步烧结将第三步所得粉末装入装入石墨模具中，将模具放入真空度为10_3 10_4Pa的真空热压机中，以10°C /min^20°C /min的升温速率从室温升至110(Tll50°C，保温后，以2 5°C /min 的降温速率降温至105(Γ1080 ，施加4(T50Mpa的压力，保温保压1. 0^2. Oh,随炉冷却至室温，即得到高致密细晶钨铜合金。2.根据权利要求1所述的一种高致密细晶钨铜合金的制备方法，其特征在于所述纯铜粉、纯钨粉均为工业纯铜粉、工业纯钨粉；其纯度分别为铜粉纯度>99. 7%、钨粉纯度 >99. 5%ο3.根据权利要求1或2所述的一种高致密细晶钨铜合金的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：李周，庞咏，邱文婷，向紫琪，肖韬，刘娜，雷前，李灵，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：