[发明专利]一种铜银复合材料导线及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铜银复合材料导线及其制备方法，原料按照质量份数比包括：银粉2～10份、铜银锶合金粉5～50份、铜粉90～98份，银粉+铜粉的总份数为100份；其中：铜银锶合金粉中，银的为2～10wt％，锶为5～50ppm，余量为铜。本发明的制备方法中采用无水乙醇、胶体二氧化硅和胶体石墨复配而成球磨助剂，一方面保证了粉料球磨的效果，另一方面残留在压制坯锭中的石墨可在合金保护熔炼过程中进一步去除残余氧，提高材料的纯度，而二氧化硅则浮于溶体表面，不会造成杂质引入。

技术领域

本发明涉及合金材料技术领域，尤其涉及一种铜银复合材料导线及其制备方法。

背景技术

高强高导铜合金导线（导体）是众多高新领域的关键材料，主要应用领域有高速轨道交通用架空导线、航天航空及汽车产业用导电线束、智能机器人产业用电磁细微丝、电子信息产业高保真导线等。银铜合金线材、超细丝材是智能机器人等各种尖端技术产业用微型电机的关键材料，如微型电机线圈绕组、电磁线芯等，目前，丝材直径普遍均在80μm 以下，其成形加工技术难度大，对母材坯料的要求极高。 CN1811996公开了一种低银含量（0.08～0.12％）的铜银合金导线及其生产方法，采用银粒或银锭为原材料，利用连铸连轧生产铜银合金。CN104353696B公开了一种微细铜银合金线的制造方法，在拉丝过程中通过热处理控制银在铜银合金线材中的分布形式而稳定其织构和性能，降低断线率。但以上方法均难以保证铸造母材的质量。合理比例的铜银合金可以得到具有良好力学性能的导线，现有产品中的铜银合金抗拉强度在450～800 MPa，导电率约75～90%IACS，如何进一步在保证导电率的前提下提高导线的抗拉强度也是难点之一。基于现有技术中存在的不足，本发明提出了一种铜银复合材料导线及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种电导率高，抗拉强度好的铜银复合材料导线及其制备方法。

本发明这种铜银复合材料导线，原料按照质量份数比包括：银粉2～10份、铜银锶合金粉5～50份、铜粉90~98份， 银粉+铜粉的总份数为100份；其中：铜银锶合金粉中，银的为2~10 wt%，锶为5~50ppm，余量为铜。

所述的铜银锶合金粉是将铜、银和锶的金属单质按照质量百分比进行混合，氩气气氛下熔炼后，然后在氩气气氛下进行雾化制得。

所述的铜的纯度大于99.99%，银的纯度大于99.9%，所述铜银锶合金粉末中银含量与铜银复合材料导线中银含量一致，因为锶的添加是非常少的。

所述的铜银复合材料导线产品中锶的含量小于20ppm。

本发明还提出了一种铜银复合材料导线的制备方法，包括以下步骤：

S1、制备复合粉料：按照比例将银粉和铜粉加入到球磨机中，并加入球磨助剂，在氩气气氛下，进行球磨，得复合粉料；

S2、制备熔炼液：将步骤S1得到的复合粉料压制成坯，置入到真空熔炼炉内，抽真空，升温至第一段温度，进行第一次保温；接着继续抽真空，通入氩气保护，升温至第二段温度，进行第二次保温；然后升温至第三段温度，进行第三次保温，得到熔炼液；

S3、混入铜银锶合金粉：将步骤S2中的熔炼液降温至设定温度，然后利用氩气将铜银锶合金粉喷吹进入熔炼炉内，继续搅拌，浇注，即得铜银复合材料坯锭；

S4、挤压：将步骤S3得到的铜银复合材料坯锭在进行设定温度下进行热挤压，即得到铜银复合材料棒材；

S5、拉丝：对步骤S4制备得到的铜银复合材料棒材进行拉丝操作，拉丝结束即得铜银复合材料导线。

所述S1步骤中，球磨助剂由质量比为100:5:1的无水乙醇、胶体石墨和胶体二氧化硅复配而成，球磨助剂的添加量为银粉和铜粉总质量的1%～1.8%；球磨时间为15~25h，转速为200～280r/min。