[发明专利]一种钨铜模块的制备方法

权利要求书

1.一种将铜焊接至钨表面的方法，其包括以下步骤：

a)将钨表面将要与铜连接的部分加工至的粗糙度Ra为3～8μm；

b)将铜熔敷于钨表面，获得敷铜钨；

c)热压所述敷铜钨。

2.权利要求1的焊接方法，其中步骤b)的熔敷在加热炉中进行；

优选将钨和铜放入熔敷模具中(优选石墨熔敷模具，例如带有盖子的石墨熔敷模具(1))，铜置于钨上面，保证铜熔融后能够完全覆盖钨表面将要与铜连接的部分(例如将钨表面将要与铜连接的部分水平朝上放置或竖直放置)，再将熔敷模具放入加热炉；

优选地，加热炉加热的温度为1100～1180℃；

优选地，加热炉中气氛为非氧化气氛(例如真空、氮气氛)、还原性气氛(例如氢气或分解氨)或惰性气体氛围(例如氦气、氩气)，进一步优选为氢气氛围)；

进一步优选用氧化铝粉将装有铜和钨的熔敷模具埋住，放入加热炉；

优选地，所述加热炉为推舟炉，优选将熔敷模具以2.5～5mm/分钟的速度推入推舟炉；

优选地，所述推舟炉总长为1500～2000mm(例如1800mm)，高温区长度为400～600mm(例如500mm)；

优选地，所述推舟炉高温区的温度为1100～1180℃。

3.权利要求1或2的焊接方法，步骤c)中热压的温度为900℃～1050℃、压强为1Mpa～5Mpa(例如2～4Mpa或2～3Mpa)，保温保压时间优选为8～12分钟(例如10分钟)，优选热压在非氧化气氛(例如真空、氮气氛)、还原性气氛(例如氢气或分解氨)或惰性气体氛围(例如氦气、氩气)，进一步优选为氢气氛围)中进行。

4.权利要求1-3任一项的焊接方法，步骤c)中的热压是将敷铜钨放入形状、尺寸与之匹配的热压模具中进行热压，优选为石墨热压模具(6)。

5.权利要求4的焊接方法，其中所述的热压模具(6)具有2个以上型腔(7)，优选2～10个(例如5个或8个)型腔(7)，所述的型腔(7)尺寸与步骤(b)中获得的敷铜钨的形状、尺寸相匹配；

优选地，所述型腔(7)在所述热压模具(6)中均匀地分布；

优选地，所述热压模具还具有2个以上型芯，优选2～10个(例如5个或8个)型芯，所述型芯的形状尺寸与所述型腔相适配；

优选地，所述热压模具由石墨制成。

6.权利要求1-5任一项的焊接方法，步骤b)中，在熔敷前，还包括清洗的步骤，优选去除铜和钨表面的氧化皮和油污；

优选的清洗方法是用5wt％～10wt％的盐酸浸泡20～40秒，自来水冲刷30～60秒，金属清洗液浸泡50～90秒，去离子水浸泡1～3分钟；

优选在清洗铜之前，打磨铜表面；

优选的金属清洗液中含有H₂SO₄、K₂Cr₂O₇以及去离子水，其中H₂SO₄的浓度优选为每升金属清洗液含有80～120ml 98wt％H₂SO₄(例如每升金属清洗液含有90ml、100ml或110ml的98wt％H₂SO₄)，K₂Cr₂O₇的浓度优选为每升金属清洗液含有40～60g K₂Cr₂O₇(例如每升金属清洗液含有45g、50g或55g K₂Cr₂O₇)。

7.一种钨铜模块的制备方法，该方法采用权利要求1-6任一项的焊接方法将铜焊接至钨块表面，

优选地，该方法具体包括以下步骤：

i)加工钨块至所需形状、尺寸；

ii)采用权利要求1-6任一项的焊接方法将铜焊接至钨块表面，得到钨铜连接体，其中熔敷时铜的用量优选在熔融后能够完全淹没钨表面将要与铜连接的部分，更优选熔敷时铜的用量大于所制备的钨铜模块中铜的含量；

iii)加工步骤ii)中得到的钨铜连接体至所需形状、尺寸，获得所需钨铜模块。