[发明专利]一种铜钨合金的制备方法

说明书

本发明涉及合金制备领域，具体涉及一种铜钨合金的制备方法，包括如下步骤：将金属钨粉、铜粉、导电炭黑、锑粉、Re稀土粉分别按照质量百分比92.98～65.1wt%：5～30wt%：2～3 wt%:1～1.5 wt%：0.2～0.4 wt%进行球磨混料后，坯块压制成骨架坯块；在骨架坯块六个侧面上分别喷涂一层厚度为3～5mm厚的铜粉浆，然后将骨架坯块装入内壁涂抹有远红外辐射涂层的莫来石坩埚，1000～1200℃微波烧结1～3小时，自然冷却，即得铜钨合金。本发明在可以实现铜钨合金快速制备的同时，可以有效的提高合金的致密化程度和综合性能。

技术领域

本发明涉及合金制备领域，具体涉及一种铜钨合金的制备方法。

背景技术

铜钨合金即具有W的高熔点、高密度、抗电蚀性、抗熔焊性和较高的高温强度，又具有Cu的高电导及热导率、塑性及易加工性。由于Cu在电弧高温下蒸发时可吸收大量的电弧能量，降低电弧温度，改善使用条件和降低电蚀作用，因此被广泛地用作高压电器的电触头材料，也用作电加工的电极、高温模具以及其他要求导电导热性能和高温使用的场合。目前，一般采用熔渗法和活化液相烧结法制备W-Cu材料。但由于W与Cu两相不相溶，因此，传统熔渗W-Cu材料组织偏析、粗大且相对密度低，此外，活化液相烧结会引入异类杂质影响材料的性能。微波烧结技术是利用微波具有的特殊波段与材料耦合而产生热量，使材料整体加热至烧结温度而实现致密化的方法，其与常规烧结技术相比具有烧结温度低、烧结时间短、能源利用率和加热效率高等优点，并且制成的工件具有较高的密度、硬度和强韧性，综合性能优异。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种铜钨合金的制备方法，在可以实现铜钨合金快速制备的同时，可以有效的提高合金的致密化程度和综合性能。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种铜钨合金的制备方法，包括如下步骤：

S1、将金属钨粉、铜粉、导电炭黑、锑粉、Re稀土粉分别按照质量百分比92.98～65.1wt%：5～30wt%：2～3 wt%:1～1.5 wt%：0.2～0.4 wt%进行球磨混料，得混合粉；

S2、将所得的混合粉坯块压制成骨架坯块；

S3、在骨架坯块六个侧面上分别喷涂一层厚度为3～5mm厚的铜粉浆，然后将骨架坯块装入内壁涂抹有远红外辐射涂层的莫来石坩埚，置于微波频率为2500～2600MHz、功率4～6KW、真空度小于0.1KPa的条件下，保持20～30℃/min的加热速度将温度升至1000～1200℃烧结1～3小时，自然冷却，即得铜钨合金。

进一步地，所述金属钨粉和铜粉的粒度均小于200目，纯度均大于99.8wt%；

进一步地，所述步骤S1中，球磨混料时，球料比为8～40：1，转速为200～300r/min的条件下球磨30～60min。

进一步地，所述步骤S2中，坯块压制时的压力控制在30～50MPa。

进一步地，所述的导电炭黑为具链状结构的导电炭黑。

进一步地，所述步骤S3中，铜粉浆由铜粉与去离子水按质量比为1:3的比例混合所得。

本发明具有以下有益效果：

1）采用微波烧结，可以直接熔化金属铜粉，具有加热速度快，热效率高的特点，协同远红外辐射涂层的热增效功能，可以在30～40min熔化金属铜粉；

2）所使用的熔渗铜为铜粉浆，而非金属铜坯块，铜粉浆可以均匀包裹在骨架坯块的六个侧面上，即作为吸波载体，又作为熔渗物质，在合金的烧结过程也可以防止合金表面氧化，同时可以提高所得合金的质量；

3）引入导电炭黑、锑粉、Re稀土粉，可以有效的提高合金的致密化程度和综合性能。