[发明专利]含纳米碳化锆陶瓷颗粒铜基电极材料的一步合成方法

权利要求书

1.含纳米碳化锆陶瓷颗粒铜基电极材料的一步合成法，其步骤包括：

步骤一、原材料Cu粉、Zr粉和C粉，其中，Zr粉与C粉摩尔比值为1，Cu粉的添加量为10～60wt.％；

步骤二、将称量好的Cu粉、Zr粉、C粉，在惰性气体环境中用滚筒式球磨机混合10～14小时，得到Cu-Zr-C混合粉末；

步骤三、用液压机将混合后的Cu-Zr-C粉末冷压成相对致密度为50～70％的压坯；

步骤四、将Cu-Zr-C粉末压块与无氧铜块放入真空感应熔炼炉内，然后布置为真空环境；

步骤五、在真空环境中，通过熔炼炉的感应线圈预加热至950～1050℃，从而促发粉末预制块的热爆合成反应与ZrC陶瓷的合成，之后保温约1min；

步骤六、继续升温至1250～1300℃，使无氧铜熔化，然后保温20～30min并施加磁搅拌，使热爆合成的ZrC颗粒均匀分散于无氧铜液中，最后将液体浇铸到金属模具中，得到含纳米碳化锆陶瓷颗粒的铜基电极材料；

所述含碳化锆陶瓷颗粒铜基电极材料中，ZrC颗粒的含量为0.1wt.％～1.0wt.％，其余为Cu。

2.根据权利要求1所述的一种含纳米碳化锆陶瓷颗粒铜基电极材料的一步合成法，其特征在于，步骤二中，所述球磨机的磨球为ZrO₂磨球，ZrO₂磨球的直径为8mm，磨球与粉末的重量比为10:1，球磨机的转速为50～70转/分钟。

3.根据权利要求1所述的一种含纳米碳化锆陶瓷颗粒铜基电极材料的一步合成方法，其特征在于，步骤四中，真空环境的布置过程为：先将熔炼炉抽真空至5～10Pa后；接着冲入Ar气至0.06～0.08MPa，反复抽气、充气三次。

4.根据权利要求1所述的一种含纳米碳化锆陶瓷颗粒铜基电极材料的一步合成方法，其特征在于，所述Cu粉，其纯度>99％,粒径为0.5～75μm，所述Zr粉，其纯度>98％，粒径为45μm，所述C粉，其纯度>99％，粒径为100nm～1.3μm。

5.根据权利要求1所述的一种含纳米碳化锆陶瓷颗粒铜基电极材料的一步合成方法，其特征在于，步骤六中，施加的磁搅拌电流为40～60A。

6.根据权利要求1所述的一种含纳米碳化锆陶瓷颗粒铜基电极材料的一步合成方法，其特征在于，含碳化锆陶瓷颗粒铜基电极材料中，ZrC颗粒的尺寸小于100nm。