[发明专利]一种热膨胀系数梯度渐变铜基钎料及其制备方法

权利要求书

1.一种热膨胀系数梯度渐变铜基钎料，其特征在于：其按重量份数包括70～85份金属粉末和15～30份热膨胀系数调节粉末；

所述金属粉末按重量份数包括以下组分：锡5～10份、钛1～5份、磷1～5.5份、钴1～5份、锌1～3份 、铟1～3份、锰0.1～2.5份、硅0.1～0.5份、铈0.1～0.5份、余量为铜；

所述热膨胀系数调节粉末按重量份数包括2～8份镍包覆碳化钛、40～60份镍包覆钼和15～40份镍包覆钨；

热膨胀系数梯度渐变铜基钎料的制备方法，主要包括以下步骤：

步骤一、按金属粉末的重量份数，分别称取铜粉、锡粉、钛粉、钴粉、锌粉、锰粉、铜硅中间合金粉、铜铟中间合金粉、铜磷中间合金粉和铜铈中间合金粉，备用；

按热膨胀系数调节粉末的重量份数，分别称取镍包覆碳化钛粉末、镍包覆钼粉末和镍包覆钨粉末，备用；

步骤二、将步骤一称量好的金属粉末进行机械合金化，得到机械合金化金属粉末；

步骤三、将步骤二中制得的机械合金化金属粉末和活性剂放入混料罐中，抽真空至1×10^-3～5×10^-3 Pa后充入纯度为99.99 %的氩气，保证混料罐内工作压力为1～100 Pa，在转速为50～200 r/min条件下混料1～5h，获得混合粉末A；

步骤四、将步骤一称量好的镍包覆碳化钛粉末、镍包覆钼粉末、镍包覆钨粉末和分散剂放入混料机中，在转速为50～200 r/min条件下混料1～5h，获得混合粉末B；

步骤五、将步骤三制得的混合粉末A按等重量分成n等份，分别记为第1份、第2份、…、第n份；将步骤四制得的混合粉末B按等重量分成n(n-1)/2等份；所述n等份为3～10份；

步骤六、取步骤五所述的第1份混合粉末A与0份混合粉末B均匀混合，得到混合粉末AB1；取步骤五所述的第2份混合粉末A与1份混合粉末B均匀混合，得到混合粉末AB2；取步骤五所述的第3份混合粉末A与2份混合粉末B均匀混合，得到混合粉末AB3；依次类推，取步骤五所述的第n份混合粉末A与n-1份混合粉末B均匀混合，得到混合粉末ABn；

步骤七、取热压烧结磨具，将步骤六中所述混合粉末AB1均匀撒在热压烧结磨具内形成第一层粉料层；然后，以同样的方法将混合粉末AB2均匀撒在第一层粉料层上，形成第二层粉料层；依次类推，将混合粉末ABn均匀撒在第n-1层粉末层上，形成第n层粉料层；

步骤八、将步骤七制备的n层粉料进行真空热等静压制得静压坯料，静压成型的真空度为1×10^-3～5×10^-3 Pa，压力为15～100 MPa，温度为600～650 ℃，时间为10～120 min；静压结束后温度降至室温取出静压坯料；所述静压坯料厚度不大于3 mm；

步骤九、将步骤八中制得的静压坯料进行多道次冷轧，所述道次变形量为5 %～30 %，然后剪边修整，得到厚度为0.1～0.5 mm的热膨胀系数梯度渐变铜基钎料。

2.根据权利要求1所述的一种热膨胀系数梯度渐变铜基钎料，其特征在于：所述热膨胀系数梯度渐变铜基钎料按重量份数还包括0.1～1份活性剂。

3.根据权利要求2所述的一种热膨胀系数梯度渐变铜基钎料，其特征在于：所述活性剂为硼、硼砂、硼酐、氟化钾和氟硼酸钾的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种热膨胀系数梯度渐变铜基钎料，其特征在于：所述热膨胀系数梯度渐变铜基钎料按重量份数还包括0.1～2份分散剂。

5.根据权利要求4所述的一种热膨胀系数梯度渐变铜基钎料，其特征在于：所述分散剂为硅烷偶联剂、聚乙烯亚胺、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和聚氧化乙烯基单丙烯酸酯中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种热膨胀系数梯度渐变铜基钎料，其特征在于：所述金属粉末的粒径为10～150μm；所述热膨胀系数调节粉末的粒径为20～500 nm。