[发明专利]高导电导热铜碲硒多元合金材料

说明书

技术领域

本发明属于兼具高导电、导热、易切削综合性能的合金材料，特别涉及一种铜基多元合金材料。

背景技术

随着电子工业技术的飞速发展，电子元器件不断小型化，集成度也越来越高，对散热提出了更高的要求，为了保证电子元器件的正常工作，当前采用的散热方案是在芯片上加导热效果较好的纯铜散热器、芯片风扇的方式加以解决。但目前从大规模集成电路已进入到超大规模集成电路，单位面积上的晶体管越来越多，其耗能和散热将成为制约整个信息产业的大问题，甚而影响经济发展；同时通讯系统、控制系统的高速化，半导体照明的大功率化也面临同样的高性能散热需求，虽然工业纯铜具有良好的导热导电性能，但已不能满足对高导电导热材料的更高要求，因此迫切需要开发高导电导热材料。

目前的铜及铜合金，其热导率一般在300-400Wm^-1k^-1，例如公开号为CN1004813的中国发明专利公开的“铜锑合金”，其热导率为337 Wm^-1k^-1，纯铜、纯银的热导率分别为390 Wm^-1k^-1，416 Wm^-1k^-1。尽管近年来对该类材料的研究较多，如申请号为200310110909.4、200410022626.9的国家发明专利提出了高热导率铜碲合金，其热导率比纯银高23.6-26.7%，比纯铜高31-34%，但由于原料采用高纯铜、高纯碲，资源有限，使其应用受限。。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种新型的铜基合金材料，此种合金材料不仅具有优良的导电导热性能，此外，还可以根据加工需要调整其切削性能。

 本发明的技术方案：引入硒、碲及其它微量添加元素，利用微量添加元素去除熔炼过程中产生的气体以减少铸造缺陷，硒、碲改善切削性能。

 

 本发明提供的铜碲硒多元合金材料含有铜、碲、硒和微量添加元素，铜、碲、硒和微量添加元素的重量百分比如下：

碲0.05—0.2%

硒0.1-0.4%

微量添加元素：0.01-0.1%

铜余量

上述微量添加元素至少为锂、镁、稀土中的一种或两种

 制备铜碲硒多元合金材料的工艺为常规工艺，其工艺步骤包括配料、合金熔炼、浇注、冷热加工成型，原材料根据需要既可采用工业纯铜、工业纯碲、工业纯硒，也可采用高纯铜、高纯碲、高纯硒。

 

本发明具有以下有益效果：

导电、导热性能优异，电导率为90—103%IACS，热导率为450—500wm^-1k^-1

硒、碲的加入能改善合金材料的切削性能

具体实施方式：

实施例1：

1、配料

工业纯碲：5克

工业纯硒：40克

工业纯锂：2克

工业纯铜：余量

总计：10000克

2、熔炼浇注

首先在真空感应炉中装入工业纯铜，加热至1150℃，使纯铜熔清，然后分别加入碲、硒、锂继续熔炼，温度控制在1200℃，使合金元素在铜液中分布均匀，保温10-15分钟，熔炼完毕即浇注成铸锭。

本实施例制备的铜碲硒多元合金材料电导率为98%，热导率为495 wm^-1k^-1

实施例2：

1、配料

工业纯碲：8克

工业纯硒：35克

工业纯稀土：4克

工业纯铜：余量

总计：10000克

2、熔炼浇注

首先在真空感应炉中装入工业纯铜，加热至1150℃，使纯铜熔清，然后分别加入碲、硒、稀土继续熔炼，温度控制在1200℃，使合金元素在铜液中分布均匀，保温15-20分钟，熔炼完毕即浇注成铸锭。

本实施例制备的铜碲硒多元合金材料电导率为96%，热导率为487 wm^-1k^-1

实施例3：

1、配料

工业纯碲：12克

工业纯硒：30克

工业纯镁：3克

工业纯铜：余量

总计：10000克

2、熔炼浇注