[发明专利]一种高强高导铜基材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强高导铜基材料及其制备方法，包括青铜和纳米级添加物，所述纳米级添加物包括碳纳米管和纳米级颗粒增强相；所述纳米级颗粒增强相包括氧化物、硼化物和氮化物中的一种或者多种；所述氧化物包括Al₂O₃、ZrO₂、SiO₂、TiO₂、ThO₂、B₂O₃和MgO中的一种或者多种；所述硼化物包括TiB₂、ZrB₂、CrB₂和MgB₂中的一种或者多种；所述氮化物包括AlN或者TiN中的一种或者多种。本发明中，相较于传统的增强了强度而忽略了导电性下的铜基材料而言，通过在青铜中添加碳纳米管，保持了碳纳米管/青铜铜基材料的强度增大，通过在青铜中添加纳米级颗粒增强相，提高碳纳米管/青铜铜基材料的导电率，实现铜基材料的高强和高导的优异性能。

技术领域

本发明涉及铜基材料技术领域，尤其涉及一种高强高导铜基材料及其制备方法。

背景技术

铜及铜合金因为良好的导电导热和加工性能使其在汽车、航空航天和电子领域具有广泛的应用前景。

但是，由于铜和铜合金的强度较低，使用过程中易出现折断现象，现有技术中在通过形变或固溶-时效来增加铜基材料强度的同时，往往忽略了导电率下降的问题，因此，本发明提供一种高强高导铜基材料及其制备方法，得到强度和导电率均表现良好的铜基材料。

发明内容

为了解决上述背景技术中所提到的问题，而提出的一种高强高导铜基材料及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高强高导铜基材料及其制备方法，包括青铜和纳米级添加物，所述纳米级添加物包括碳纳米管和纳米级颗粒增强相；

所述纳米级颗粒增强相包括氧化物、硼化物和氮化物中的一种或者多种；

所述氧化物包括Al₂O₃、ZrO₂、SiO₂、TiO₂、ThO₂、B₂O₃和MgO中的一种或者多种；

所述硼化物包括TiB₂、ZrB₂、CrB₂和MgB₂中的一种或者多种；

所述氮化物包括AlN或者TiN中的一种或者多种；

所述高强高导铜基材料的制备方法包括以下步骤：

S1、碳纳米管的预处理；

S2、将青铜粉末、碳纳米管和纳米级颗粒增强相通过混料装置进行混料处理，得到铜基材料混合物；

S3、通过粉末压制压力机将铜基材料混合物压制成型，得到铜基材料压制物；

S4、通过热压烧结处理铜基材料压制物，得到铜基材料烧结物；

S5、利用粉末冶金和轧制退火的后处理技术处理铜基材料烧结物，最终制备得到高强高导的碳纳米管/青铜铜基材料。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述混料装置包括机架，所述机架底部转动安装有第三传动轴，所述第三传动轴的顶部固定连接有用来盛装物料的下壳体，所述机架顶部固定安装有与下壳体转动配合的上壳体，所述下壳体一侧开设有料口，所述下壳体外侧安装有与料口对应的料门；