一種鎢銅合金板材的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種鎢銅合金板材的制備方法，其特征在于包括如下步驟:（1）將鎢銅復合粉進行氣流粉碎；（2）將成形劑加入密煉機中，然后緩慢加入上述經過氣流粉碎的鎢銅復合粉，捏煉均勻后破碎，制得塑性喂料顆粒；（3）將上述塑性喂料顆粒破碎后，加入擠出機中擠出，再經壓延后制得帶狀坯材；（4）將上述帶狀坯材進行熱脫脂，制得脫脂坯；（5）將上述脫脂坯進行高溫燒結，制得燒結坯；（6）將上述燒結坯進行冷軋制成形，退火后即得所述鎢銅合金板材。本發明的方法制備的板材的帶狀坯材的密度足夠，使得后續的壓力加工出現缺陷的可能性降低、不易產生微裂紋、龜裂等缺陷，成品率高。
【專利說明】 一種銘銅合金板材的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于復合材料制備領域，具體涉及一種鎢銅合金板材的制備方法。
【背景技術】
[0002]鎢銅合金屬于兩相結構假合金，兼具鎢和銅的優點，高比重、高強度、耐高溫、耐電弧燒蝕，導電導熱性能優異，并具有發汗冷卻特性，作為電觸頭材料、電極材料、電子封裝材料以及火箭、導彈噴管、鼻椎等材料而被廣泛的應用于航空航天、機械、電力、微電子、冶金等領域。
[0003]由于鎢銅合金的膨脹系數和導熱導電性能可以通過調整材料的成分而加以設計，因此鎢銅材料可以與陶瓷材料、半導體材料、金屬材料等形成良好的熱膨脹匹配，從而在大功率電子封裝方面具有獨特優勢。鎢銅合金薄板材的傳統制備流程通常是坯體壓制、燒結、軋制。傳統坯體壓制厚度較大，在后續燒結過程中，粉末表面的氧化層及雜質難以去除干凈，燒結坯較低的密度會驟然提高后續壓力加工的缺陷可能性，從使鎢銅合金在軋制過程中易于產生微裂紋、龜裂等缺陷，導致成品率降低。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服現有技術缺陷，提供一種鎢銅合金板材的制備方法。
[0005]本發明的技術方案如下:
[0006]一種鎢銅合金板材的制備方法，包括如下步驟:
[0007](I)將鎢銅復合粉進行氣流粉碎，以打破原始粉體的顆粒硬團聚，提高粉體流動性及燒結致密度；
[0008](2)將成形劑加入密煉機中，然后緩慢加入上述經過氣流粉碎的鎢銅復合粉，捏煉均勻后破碎，制得塑性喂料顆粒；成形劑的組分包括重量比為80-90:3-5:2-5:3-15的苯乙烯基熱塑性彈性體、聚乙烯、硬脂酸和石蠟油；
[0009](3)將上述塑性喂料顆粒破碎后，加入擠出機中擠出，再經壓延后制得帶狀坯材；
[0010](4)將上述帶狀坯材進行熱脫脂，制得脫脂坯；
[0011](5)將上述脫脂坯進行高溫燒結，制得燒結坯；
[0012](6)將上述燒結坯進行冷軋制成形，退火后即得所述鎢銅合金板材。
[0013]在本發明的一個優選實施方案中，所述步驟(2)為:將成形劑加入密煉機中，然后緩慢加入所述經過氣流粉碎的鎢銅復合粉，在130-160°C捏煉均勻后破碎，制得塑性喂料顆粒。
[0014]在本發明的一個優選實施方案中，所述成形劑的加入量使得所述鎢銅復合粉在鎢銅復合粉和成形劑的總體積中的裝載量達到50-60%。
[0015]在本發明的一個優選實施方案中，所述步驟(3)為:將所述塑性喂料顆粒破碎，力口入單螺桿擠出機中于130-160°C擠出，經三輥壓延機壓延后制得0.5-1.0mm厚的帶狀坯材。
[0016]在本發明的一個優選實施方案中，所述步驟(4)為:將所述帶狀坯材在氫氣保護下于900°C以內熱脫脂，制得脫脂坯。
[0017]在本發明的一個優選實施方案中，所述步驟(5)為:將所述脫脂坯在1200-1400°C
進行高溫燒結，制得燒結坯。
[0018]在本發明的一個優選實施方案中，所述步驟(6)為:將所述燒結坯進行冷軋制成形，每道次壓下量不大于25%，再于700-1000°C退火，即得所述鎢銅合金板材。
[0019]本發明的有益效果是:
[0020]1、本發明的方法經鎢銅復合粉氣流粉碎、加入成形劑進入密煉機密煉、擠出機擠出、脫脂、燒結和冷軋制來制備鎢銅合金板材，使得該板材的帶狀坯材的密度足夠，同時減小了該帶狀坯材內的孔隙度，使得后續的壓力加工出現缺陷的可能性降低、不易產生微裂紋、龜裂等缺陷，成品率聞;
[0021]2、本發明的方法簡化了傳統的制備鎢銅合金板材的步驟、降低了能耗。
【具體實施方式】
[0022]以下通過【具體實施方式】對本發明的技術方案進行進一步的說明和描述。
[0023]實施例1
[0024](I)氣流粉碎:將鎢銅復合粉進行氣流粉碎，其中鎢元素占90%，銅元素占10% ；
[0025](2)喂料制備:將30重量份成形劑加入密煉機，然后緩慢加入氣流粉碎后的1000重量份的鎢銅復合粉，140°C捏煉均勻后制得塑性喂料；其中成形劑的組分包括重量比為80-90:3-5:2-5:3-15的苯乙烯基熱塑性彈性體、聚乙烯、硬脂酸和石蠟油；
[0026](3)擠出壓延成形:將塑性喂料破碎，并加入擠出機中150°C擠出，經三輥壓延機壓延后制得1.0mm厚度的片狀擠壓還；
[0027](4)熱脫脂:將擠壓坯在H2保護下于900°C以下熱脫脂，制得脫脂坯；
[0028](5)高溫燒結:將脫脂坯在1400°C進行高溫燒結，制得燒結坯；
[0029](6)燒結坯軋制成形:將燒結坯在板材軋機上軋制，每道次壓下量為10%，退火溫度為750°C，最終得到0.5mm鎢銅合金薄板材。
[0030]實施例2
[0031](I)氣流粉碎:將鎢銅復合粉進行氣流粉碎，其中鎢元素占85%，銅元素占15% ；
[0032](2)喂料制備:將40重量份成形劑加入密煉機，然后緩慢加入氣流粉碎后的1000重量份的鎢銅復合粉，160°C捏煉均勻后制得塑性喂料；其中成形劑的組分包括重量比為80-90:3-5:2-5:3-15的苯乙烯基熱塑性彈性體、聚乙烯、硬脂酸和石蠟油；
[0033](3)擠出壓延成形:將塑性喂料破碎，并加入擠出機中160°C擠出，經三輥壓延機壓延后制得1.0mm厚度的片狀擠壓還；
[0034](4)熱脫脂:將擠壓坯在H2保護下于900°C以下熱脫脂，制得脫脂坯；
[0035](5)高溫燒結:將脫脂坯進行1300°C高溫燒結，制得燒結坯；
[0036](6)燒結坯軋制成形:將燒結坯在板材軋機上軋制，每道次壓下量為20%，退火溫度為850°C，最終得到0.5mm鎢銅合金薄板材。
[0037]實施例3
[0038](I)氣流粉碎:將鎢銅復合粉進行氣流粉碎，其中鎢元素占80%，銅元素占20% ；
[0039](2)喂料制備:將35重量份成形劑加入密煉機，然后緩慢加入氣流粉碎后的1000重量份的鎢銅復合粉，130°C捏煉均勻后制得塑性喂料；其中成形劑的組分包括重量比為80-90:3-5:2-5:3-15的苯乙烯基熱塑性彈性體、聚乙烯、硬脂酸和石蠟油；
[0040](3)擠出壓延成形:將塑性喂料破碎，并加入擠出機中155°C擠出，經三輥壓延機壓延后制得0.5mm厚度的片狀擠壓還；
[0041](4)熱脫脂:將擠壓坯在4保護下于80(TC以下熱脫脂，制得脫脂坯；
[0042](5)高溫燒結:將脫脂坯在1200°C進行高溫燒結，制得燒結坯；
[0043]燒結坯軋制成形:將燒結坯在板材軋機上軋制，每道次壓下量為20%，退火溫度為9000C，最終得到0.15mm鎢銅合金薄板材。
[0044]以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，故不能依此限定本發明實施的范圍，SP依本發明專利范圍及說明書內容所作的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明涵蓋的范圍內。
【權利要求】
1.一種鎢銅合金板材的制備方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)將鎢銅復合粉進行氣流粉碎，以打破原始粉體的顆粒硬團聚，提高粉體流動性及燒結致密度； (2)將成形劑加入密煉機中，然后緩慢加入上述經過氣流粉碎的鎢銅復合粉，捏煉均勻后破碎，制得塑性喂料顆粒；其中成形劑的組分包括重量比為80-90:3-5:2-5:3-15的苯乙烯基熱塑性彈性體、聚乙烯、硬脂酸和石蠟油； (3)將上述塑性喂料顆粒破碎后，加入擠出機中擠出，再經壓延后制得帶狀坯材； (4)將上述帶狀坯材進行熱脫脂，制得脫脂坯； (5)將上述脫脂坯進行高溫燒結，制得燒結坯； (6 )將上述燒結坯進行冷軋制成形，退火后即得所述鎢銅合金板材。
2.如權利要求1所述的一種鎢銅合金板材的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)為:將成形劑加入密煉機中，然后緩慢加入所述經過氣流粉碎的鎢銅復合粉，在130-160°C捏煉均勻后破碎，制得塑性喂料顆粒。
3.如權利要求2所述的一種鎢銅合金板材的制備方法，其特征在于:所述成形劑的加入量使得所述鎢銅復合粉在鎢銅復合粉和成形劑的總體積中的裝載量達到50-60%。
4.如權利要求3所述的一種鎢銅合金板材的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)為:將所述塑性喂料顆粒破碎，加入單螺桿擠出機中于130-160°C擠出，經三輥壓延機壓延后制得0.5-1.0mm厚的帶狀還材。
5.如權利要求4所述的一種鎢銅合金板材的制備方法，其特征在于:所述步驟(4)為:將所述帶狀坯材在氫氣保護下于900°C以內熱脫脂，制得脫脂坯。
6.如權利要求5所述的一種鎢銅合金板材的制備方法，其特征在于:所述步驟(5)為:將所述脫脂坯在1200-140(TC進行高溫燒結，制得燒結坯。
7.如權利要求6所述的一種鎢銅合金板材的制備方法，其特征在于:所述步驟(6)為:將所述燒結坯進行冷軋制成形，每道次壓下量不大于25%，再于700-100(TC退火，即得所述鎢銅合金板材。
【文檔編號】B22F9/04GK103567452SQ201310356331
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月15日 優先權日:2013年8月15日
【發明者】趙國璋, 于洋, 彭福生, 宋久鵬, 徐偉, 祁美貴, 白鋒, 劉盈霞 申請人:廈門虹鷺鎢鉬工業有限公司