[发明专利]一种Cu-Al-Te导热材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种Cu‑Al‑Te导热材料的制备方法，属铜合金领域。材料的组分及重量百分比为：铝：0.1～50.0％，碲：0.1～5.0％，剩余部分为铜和不可避免的杂质。本发明材料的制备工艺为：首先将纯Cu和Al‑Te中间合金机械加工为一定尺寸的切屑，并将两种切屑按一定比例均匀混合，然后放入钢制模具并在500～790MPa、室温下压制30～55s，得到坯锭，将坯锭在550～650MPa、550～650℃下继续压制35～60s，随后取出坯锭在450～550℃按照挤压比25～49∶1、挤压速度0.2～0.6mm/s挤压成棒材，最后将棒材在200～400℃进行真空退火处理0.5～2h，得到高强度高导热Cu‑Al‑Te合金。本发明制备的Cu‑Al‑Te合金无需熔化过程，能够大大减少Al、Te在Cu中的固溶量，从而显著提高合金的导热性能，拓宽了材料的应用范围。

技术领域

本发明属铜合金领域，涉及一种Cu-Al-Te导热材料的制备方法。

背景技术

铜合金导电性和力学性能优良，易变形加工，其中Cu-Al系合金是工业领域广泛应用的重要材料，其成本较低，铸造性、耐蚀性以及耐冲击性良好，但采用常规熔铸法制备时，由于室温下铝在铜中的固溶度较大(9.4％，质量分数)，固溶的铝原子引起铜基体晶格发生畸变而增加对电子的散射作用，显著降低导热性能，如何更加有效地降低铜中固溶的铝和其他元素是进一步提高Cu-Al系合金的导热性、扩大这类材料应用范围的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用纯Cu、Al-Te中间合金切屑制备Cu-Al-Te导热材料的方法。

本发明实现的技术方案如下：

一种Cu-Al-Te导热材料，其组分及重量百分比为：铝：0.1～50.0％，碲：0.1～5.0％，剩余部分为Cu和不可避免的杂质，其制备方法包括以下步骤，

(1)对纯Cu和Al-Te中间合金进行机械加工：利用车床将纯Cu加工为尺寸(0.01～12)mm×(0.01～5.1)mm×(0.01～1.62)mm的切屑，将Al-Te中间合金加工为尺寸(0.01～6.3)mm×(0.01～2.5)mm×(0.01～1.34)mm的切屑，将两种切屑按一定比例均匀混合；

(2)将混合后的切屑放入钢制模具并在500～790MPa、室温下压制30～55s，得到坯锭；

(3)将坯锭在550～650MPa、550～650℃下继续压制35～60s；

(4)取出坯锭在450～550℃按照挤压比25～49∶1、挤压速度0.2～0.6mm/s挤压成棒材；

(5)将棒材在200～400℃进行真空退火处理0.5～2h，得到高强度高导热Cu-Al-Te合金。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明通过在固相温度区间进行塑性加工制备Cu-Al-Te合金，无需熔化过程，能够大大减少Al、Te在Cu中的固溶，从而显著提高合金的导热性能，并有效避免原材料的氧化、烧损，制备方法节能环保，且合金成分准确。此外，由于制备过程中经过冷压、热压、热挤压，合金塑性变形大，晶粒得到显著细化，力学性能也能够显著提高。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提供制备Cu-47.5Al-2.5Te合金的方法，包括以下步骤：

(1)对纯Cu和Al-5Te中间合金进行机械加工：利用车床将纯Cu加工成尺寸为10mm×4mm×1.1mm的屑料，将Al-5Te中间合金加工成尺寸为5mm×2mm×0.8mm的屑料，将二者以质量比1∶1均匀混合；

(2)混合后的切屑放入钢制模具并在750MPa、室温下压制55s，得到坯锭；

(3)将坯锭在650MPa、650℃下继续压制60s；