[发明专利]一种复合铜银合金导线的生产方法

说明书

本发明公开了一种复合铜银合金导线的生产方法，包括以下步骤：S1、纳米石墨烯的制备；S2、按照重量百分比计，分别称取银粉6％～8％、纳米石墨烯0.2％～0.6％、余量为铜粉，备用；S3、铜银合金熔液的制备；S4、将铜银合金熔液分为铜银合金熔液Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，将纳米石墨烯分为纳米石墨烯A和B，依次进行浇注铜银合金熔液Ⅰ、均匀分散纳米石墨烯A、浇注铜银合金熔液Ⅱ、均匀分散纳米石墨烯B、浇注铜银合金熔液Ⅲ，程序降温至100℃，即得石墨烯‑铜银合金柱体；S5、热挤压、拉拔、裁剪，得纳米石墨烯复合铜银合金导线。本发明提出的生产方法，操作简单，原料易得，所需银含量低且兼具优良的抗拉伸强度和电导率。

技术领域

本发明涉及合金材料技术领域，尤其涉及一种复合铜银合金导线的生产方法。

背景技术

导线广义上是指用作电线电缆的材料。通常以铜为主要原料，经研究人员发现，在以铜为主的导线材料中增加一定的银可以显著提高导线的抗拉伸强度，但同时会降低导线的导电率，因此合理利用导线中铜银的比例关系能够使导线符合所需的特性要求。中国专利授权公告号：CN103572184B公开了一种高强度铜银合金材料的制备方法，该方法虽然可以使材料的电导率达到75％IACS，但抗拉伸强度仅能有1.21～1.24GPa，很能再有所提高，且材料配方中银的比例较高达到15％～20％。基于现有技术中存在的不足，本发明提出了一种复合铜银合金导线的生产方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有铜银合金导线的电导率达到75％IACS时，导线的抗拉伸强度很难超越1.3GPa，且银含量很难降低到15％以下的问题，而提出的一种复合铜银合金导线的生产方法。

一种复合铜银合金导线的生产方法，包括以下步骤：

S1、纳米石墨烯的制备：按照固体含量为0.01～0.05g/L，将氧化石墨烯加入混合溶剂中，并加入氧化石墨烯质量0.15％～0.25％的混合添加物，超声分散20min，得到氧化石墨烯分散液，然后将上述氧化石墨烯分散液放入真空炉中，在氮气保护下于400～500℃，保温1～2h，再升温至600～700℃，真空煅烧2～4h，冷却至室温后加入到质量浓度为20％～40％的盐酸溶液中，氮气保护下搅拌3～4h，将沉淀分离，烘干，再于2000～2100℃，处理3～6h，冷却即得纳米石墨烯；

S2、准备导线原料：按照重量百分比计，分别称取银粉6％～8％、步骤S1制备得到的纳米石墨烯0.2％～0.6％、余量为铜粉，备用；

S3、铜银合金熔液的制备：将步骤S2称取的铜粉和银粉一次性加入到真空熔炼炉中，开始抽真空，待炉内真空度达到1～5Pa时，通入氩气，升温使炉内温度达到1260～1380℃，熔炼，即得铜银合金熔液；

S4、石墨烯-铜银合金柱体的制备：将步骤S3制备得到的铜银合金熔液分为三份，分别为铜银合金熔液I、铜银合金熔液II和铜银合金熔液III，将铜银合金熔液I进行浇注，得到铜银合金初始柱体，将步骤S2称取的纳米石墨烯均分成两份，分别为纳米石墨烯A和纳米石墨烯B，利用氩气将纳米石墨烯A均匀分散在铜银合金初始柱体表面，再依次进行浇注铜银合金熔液II、利用氩气将纳米石墨烯B均匀分散在新形成的铜银合金柱体表面、浇注铜银合金熔液III，程序降温至100℃，即得石墨烯-铜银合金柱体；

S5、热挤压、拉拔、裁剪：在650～700℃下对步骤S4制得的石墨烯-铜银合金柱体进行热挤压，保温时间为1.5～2.5h、挤压比为6～8，得到石墨烯-铜银合金柱体线材，再经拉拔、裁剪即得纳米石墨烯复合铜银合金导线。

优选的，步骤S1中，所述混合溶剂由体积比为90∶10的无水乙醇和二甲基甲酰胺混合而成；所述混合添加物由质量比为2～3∶1的羧甲基纤维素钠和纳米二氧化钛混合而成。

优选的，步骤S2中，所述铜粉的纯度大于99.9％，所述银粉的纯度大于99.9％。

优选的，所述氩气的气体流量为1400～1600立方毫米/秒。