[发明专利]一种用机械合金化制造铜钨合金粉末的方法

说明书

技术领域

本发明涉及粉末技术冶金领域，尤其涉及一种用机械合金化制造铜钨合金粉末的方法。

背景技术

通过粉末冶金技术制造的钨铜电工触头是由具有高熔点、低线膨胀系数、高强度的钨和具有很好的导热性能和导电性能的铜复合而成的，其兼具钨、铜两种金属的优点，因而广泛用作电接触材料和电极材料。

但钨、铜两种金属互不相溶，熔点相差很大，所以用传统的方法制造全致密的钨铜复合材料会遇到许多困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用机械合金化制造铜钨合金粉末的方法，通过该方法可以制备的铜钨合金粉末晶粒细小、成分均匀和易于分散。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用机械合金化制造铜钨合金粉末的方法，所述方法具体包括以下步骤：

1）将钨粉、铜粉按比例配制成铜钨复合粉，放入球磨罐中；所述铜钨复合粉中，钨粉和铜粉按质量比的含量分别为：钨粉70-80%，其余为铜粉；

2）在球磨罐中，加入球磨介质和磨球，所述球磨介质占铜钨复合粉质量的5-7%，球磨介质为易挥发性有机溶剂；所述磨球与铜钨复合粉的质量比为20-50：1；

3）在球磨罐中充入保护气体或抽真空，打开球磨罐的循环冷却水，开始球磨，球磨时间为50-100小时，球磨结束，静置，待粉料和磨球充分冷却后取出粉末，得到铜钨合金粉末。

所述步骤1）中，钨粉和铜粉的纯度均大于99.5%。

所述球磨介质为无水乙醇。

所述磨球为不同大小的硬质合金磨球、玛瑙磨球、不锈钢磨球中的一种或两种以上任意比例的混合。

所述球磨罐的材质为尼龙或不锈钢。

在步骤3）中，在球磨罐中充入的保护气体为氮气或氢气。

在步骤3）球磨过程中，球磨罐外壁始终采用循环水冷却。

本发明采用以上技术方案，采用高球料比的机械合金化法，使铜在常温下完全溶入钨颗粒中，形成过饱和固溶体合金粉末。该方法得到的钨铜合金粉末具有晶粒细小、成份均匀、易于分散的优点，制造工艺简单，适用成分范围广，易于控制。

具体实施方式

本发明一种用机械合金化制造铜钨合金粉末的方法，所述方法具体包括以下步骤：

1）将钨粉、铜粉按比例配制成铜钨复合粉，放入球磨罐中；所述铜钨复合粉中，钨粉和铜粉按质量比的含量分别为：钨粉70-80%，其余为铜粉；

2）在球磨罐中，加入球磨介质和磨球，所述球磨介质占铜钨复合粉质量的5-7%，球磨介质为易挥发性有机溶剂；所述磨球与铜钨复合粉的质量比为20-50：1；

3）在球磨罐中充入保护气体或抽真空，打开球磨罐的循环冷却水，开始球磨，球磨时间为50-100小时，球磨结束，静置，待粉料和磨球充分冷却后取出粉末，得到铜钨合金粉末。

所述步骤1）中，钨粉和铜粉的纯度均大于99.5%。

所述球磨介质为无水乙醇。

所述磨球为不同大小的硬质合金磨球、玛瑙磨球、不锈钢磨球中的一种或两种以上任意比例的混合。

所述球磨罐的材质为尼龙或不锈钢。

在步骤3）中，在球磨罐中充入的保护气体为氮气或氢气。

在步骤3）球磨过程中，球磨罐外壁始终采用循环水冷却。

实施例1：将质量比含量为70%的钨粉、30%的铜粉配制成铜钨复合粉，放入尼龙材质的球磨罐中。在球磨罐中，加入无水乙醇和硬质合金磨球，无水乙醇占铜钨复合粉质量的5%，硬质合金磨球与铜钨复合粉的质量比为50：1。充入氮气将球磨罐中的空气排除，进行保护，并将球磨罐密封，打开球磨罐的循环冷却水，开始球磨，球磨100小时，球磨结束，静置，待粉料和硬质合金磨球充分冷却后取出粉末，得到铜钨合金粉末。

实施例2：将质量比含量为75%的钨粉、25%的铜粉配制成铜钨复合粉，放入尼龙材质的球磨罐中。在球磨罐中，加入无水乙醇和玛瑙磨球，无水乙醇占铜钨复合粉质量的6%，玛瑙磨球与铜钨复合粉的质量比为40：1。用氢气将球磨罐中的空气排除，进行保护，并将球磨罐密封，打开球磨罐的循环冷却水，开始球磨，球磨80小时，球磨结束，静置，待粉料和玛瑙磨球充分冷却后取出粉末，得到铜钨合金粉末。

实施例3：将质量比含量为80%的钨粉、20%的铜粉配制成铜钨复合粉，放入不锈钢材质的球磨罐中。在球磨罐中，加入无水乙醇和不锈钢磨球，无水乙醇占铜钨复合粉质量的7%，不锈钢磨球与铜钨复合粉的质量比为20：1。将球磨罐中缓慢抽真空至小于或等于10^-1Pa，打开球磨罐的循环冷却水，开始球磨，球磨50小时，球磨结束，静置，待粉料和不锈钢磨球充分冷却后取出粉末，得到铜钨合金粉末。