本發明屬于粉末冶金技術領域，尤其涉及一種溶膠凝膠法制備氧化鋁彌散強化銅的方法。
背景技術：
氧化鋁彌散強化銅是一類具有優良綜合物理性能和力學性能的功能材料，兼具有高強高導性能和良好的抗高溫軟化能力。彌散強化銅的出現，豐富了銅合金的種類，同時也極大地擴大了其使用的范圍，被廣泛用于電阻焊電極、電觸頭材料、燈絲引線等領域。彌散相粒子以納米級尺寸均勻彌散分布于銅基體內，那么即使在接近銅基體熔點的高溫下也不會溶解或粗化，可以有效地阻礙位錯運動和晶界滑移，進而改善材料的性能。
目前生產彌散銅的方法是內氧化法，其技術牢牢掌握在美國、日本等國家，該產品生產工藝處于嚴格保密中。在國內，該產品的制備方法仍然存在著氧化鋁分布不均勻、工序復雜等一系列問題。本發明開發了一種納米氧化鋁均勻分布的氧化鋁彌散強化銅的制備方法。
技術實現要素：
本發明針對上述現有技術存在的不足，提供一種溶膠凝膠法制備氧化鋁彌散強化銅的方法。
本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種溶膠凝膠法制備氧化鋁彌散強化銅的方法，步驟如下：
(1)制備溶膠：將異丙醇鋁與蒸餾水按照體積比為1：10-70混合，在75-95℃的水浴中加熱0.5-2h進行水解，加入膠溶劑使得混合液的pH為6.2-8.6，沉淀成膠，得到透明的勃姆石溶膠；
(2)球磨：將步驟(1)的勃姆石溶膠和銅粉依次轉移至真空球磨罐中，行星球磨機轉速為35-335rpm，球料比3：1，球磨4-16h；
(3)真空干燥：將步驟(2)球磨好的物料轉移至真空干燥箱中，在80-120℃條件下干燥4-20h，得到混合均勻的物料；
(4)致密性燒結：將步驟(3)的混合物料裝入石墨模具中，轉移至真空熱壓爐中進行燒結，在溫度為750-1000℃、壓力為50-450kgf/cm2的條件下保溫燒結0.5-15h，制得氧化鋁彌散強化銅。
其中，步驟(1)中所述的膠溶劑為濃度為65-68％的硝酸。
步驟(2)中所述的銅粉粒徑為20-300μm。
本發明的有益效果是：
本發明利用異丙醇鋁水解與聚合的原理，借助水浴加熱和膠溶劑，得到勃姆石溶膠，將其與銅粉進行混合球磨、真空干燥，得到氧化鋁的前驅體與銅粉的混合物料，這樣既可以避免氧化鋁顆粒發生團聚現象，又可以改善氧化鋁粒徑分布。采用熱壓燒結，既可以促進氧化鋁的燒結與相變過程，又可以完成氧化鋁與基體的燒結；將燒結與壓制兩個工序一并完成，可以縮短工序，增強燒結動力，得到致密度高、晶粒細小的納米級彌散相氧化鋁分布均勻的銅合金，其中彌散相能有效地阻礙位錯運動和晶界滑移，使得材料具有優異的抗高溫軟化性能、高導電性、韌性，從而達到改善材料的目的。
具體實施方式
以下結合實例對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。
實施例1
一種溶膠凝膠法制備氧化鋁彌散強化銅的方法，步驟如下：
(1)制備溶膠：將異丙醇鋁與蒸餾水按照體積比為1：35混合，在85℃的水浴中加熱1.5h進行水解，逐滴加入65％的硝酸，直至混合液的pH為6.7，沉淀成膠，得到溶膠；
(2)球磨：將步驟(1)的溶膠和粒徑60μm的銅粉依次轉移至真空球磨罐中，行星球磨機轉速為150rpm，球料比3:1，球磨10h；
(3)真空干燥：將步驟(2)球磨好的物料轉移至真空干燥箱中，在90℃條件下干燥8h，得到混合均勻的物料；
(4)致密性燒結：將步驟(3)的混合物料裝入石墨模具中，轉移至真空熱壓爐中進行燒結，在溫度為850℃、壓力為250kgf/cm2的條件下保溫燒結4h，制得氧化鋁彌散強化銅。
實施例2
一種溶膠凝膠法制備氧化鋁彌散強化銅的方法，步驟如下：
(1)制備溶膠：將異丙醇鋁與蒸餾水按照體積比為1：50混合，在75℃的水浴中加熱2h進行水解，逐滴加入65％的硝酸，直至混合液的pH為6.3，沉淀成膠，得到溶膠；
(2)球磨：將步驟(1)的溶膠和粒徑40μm的銅粉依次轉移至真空球磨罐中，行星球磨機轉速為100rpm，球料比3:1，球磨12h；
(3)真空干燥：將步驟(2)球磨好的物料轉移至真空干燥箱中，在80℃條件下干燥20h，得到混合均勻的物料；
(4)致密性燒結：將步驟(3)的混合物料裝入石墨模具中，轉移至真空熱壓爐中進行燒結，在溫度為750℃、壓力為300kgf/cm2的條件下保溫燒結6h，制得氧化鋁彌散強化銅。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。