[发明专利]一种行波管高频结构件用高强高导电高导热金属复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属复合材料领域，提供了一种高强高导电高导热材料，以解决行波管高频结构件损耗和散热问题。

背景技术

行波管的高频结构部件形状复杂，工作温度高，因而所用材料需具有高强度、高熔点、高导电、高导热等特点。材料的高强度和高熔点是为了满足高频结构件在使用过程中保持一定的形状和尺寸要求；材料的高导电是为了降低高频结构件在使用过程中自身的损耗，频率损耗大小与材料电阻率关系密切，材料电阻率越大，高频损耗越严重；此外，由于行波管尺寸较小，散热空间有限，高频结构件损耗产生的热量不能及时导出，将造成工作温度升高，致使行波管失效，因此要求高频结构材料具有良好的导热性。目前，高频结构部件常采用具有高强度和高熔点的钨或钼材料制作。但钨或钼材料电阻率较大，导热性较差，随着行波管功率量级和工作频率的不断提高，特别是进入毫米波频段，由于高频结构部件损耗的增大给行波管高频散热带来了极大的压力。高频散热成为了制约行波管提高功率和稳定工作的主要问题。因此为了改善行波管高频结构件材料应用现状，本发明提供了一种高强高导电高导热金属复合材料。

发明内容

为了解决行波管高频结构部件的损耗和散热问题，本发明提供了一种高强度高电导高导热金属复合材料。

为了实现上述发明目的，本发明采用了如下工艺步骤：

（1）预处理

电镀前，将钨丝置于氢炉中在920～940℃进行30分钟热处理，以去除钨丝表面氧化物。之后分别用丙酮、酒精和蒸馏水进行超声波清洗，进一步去除附着在钨丝表面上的油污和氧化物等杂质，以获得洁净的表面。

（2）电镀铜

电镀铜液的组成：五水硫酸铜 140～165g/L，硫酸 85～120g/L, 其余为水；

工艺参数：pH值 0.3～0.5，电流密度 1.0～1.5A/dm², 温度 25℃，电镀时间 4～5h，pH值用硫酸和氢氧化钠调节。

钨丝的原始直径为Φ0.2mm，电沉积铜 4～5h后获得合适的直径Φ0.6～Φ1.0mm。

本发明的优点在于采用电沉积铜工艺获得厚度为 0.4～0.8mm的镀铜层。采用此法制备的金属复合材料，兼具了钨的高强度和铜的高电导、高导热优点，方法简单，操作简便，工艺参数易于调控。

具体实施方式

实例 1：按表1中电镀液的组成配制，电镀时间设为4h，按照上述工艺步骤电沉积铜层。

表1 具体实施条件

实例2和实例3的电镀效果和实例1的类似。

实例2：按表2中电镀液的组成配制，电镀时间设为4.5h，按照上述工艺步骤电沉积铜。

表2 具体实施条件

实例3：按表3中电镀液的组成配制，电镀时间设为5h，按照上述工艺步骤电沉积铜。

表3 具体实施条件