[发明专利]一种纳米钨铜合金散热片的制备成形方法

说明书

本发明涉及粉末冶金注射成型技术领域，公开了一种纳米钨铜合金散热片的制备成形方法，包括：将由纳米钨粉、纳米铜粉和石墨烯粉组成的混合粉末加入高能球磨机的罐体内，再加入预设量的无水乙醇和钨球进行湿磨；将混合均匀的混合粉与特制蜡基粘结剂加入真空密炼机，抽真空炼制成喂料；通过双螺杆机按预设次数将真空混炼后的喂料挤出；将制粒后的喂料加入注射机，在特定的工艺下注射成纳米钨铜合金散热片注塑坯；对纳米钨铜合金散热片注塑坯依次进行溶剂脱脂和热脱脂；对脱脂后的纳米钨铜合金散热片注塑坯进行通氢气烧结，以获取纳米钨铜合金散热片。本发明可制得组织均匀、致密度高及残炭量低的纳米钨铜合金散热片。

技术领域

本发明涉及粉末冶金注射成型技术领域，尤其涉及一种纳米钨铜合金散热片的制备成形方法。

背景技术

钨铜合金既有钨的高熔点、低膨胀特性，也有铜的高导电、高导热性，并且其热膨胀系数、热导率和电导率可以根据钨、铜组元的百分含量进行调节。因此，在移动通讯设备、医疗器械、精密模具加工、微电子等领域扮演着重要的角色。

传统制备钨铜合金的方法是将钨铜粉末进行模压成型，最后通过机加工生产相应的零件。然而，随着科技的发展，应用领域不断拓宽，市场需求不断更新，钨铜合金不但结构越来越复杂，性能要求也越来越高。传统的模压成形工艺很难生产形状复杂的钨铜合金，而且传统的钨铜合金产品很难做到兼顾性能的同时又具有良好的导电导热性能，严重制约钨铜合金材料的发展。

因此，如何提供一种纳米钨铜合金散热片的制备成形方法，以获取组织均匀、致密度高及残炭量低的纳米钨铜合金散热片成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于如何提供一种纳米钨铜合金散热片的制备成形方法，以获取组织均匀、致密度高、残炭量低、导热性能良好的纳米钨铜合金散热片。

为此，根据第一方面，本发明实施例公开了一种纳米钨铜合金散热片的制备成形方法，包括：高能球磨：将由纳米钨粉、纳米铜粉和石墨烯粉组成的混合粉末加入高能球磨机的罐体内，再加入预设量的无水乙醇和钨球进行湿磨；所述混合粉末球磨均匀后沉淀、干燥，并在密封箱内进行过筛封装；真空混炼：将混合均匀的混合粉与特制蜡基粘结剂加入真空密炼机，抽真空炼制成喂料；挤出制粒：通过双螺杆机按预设次数将真空混炼后的喂料挤出，所述预设次数为3或4次；注射成型：将制粒后的喂料加入注射机，在特定的工艺下注射成纳米钨铜合金散热片注塑坯；脱脂：对所述纳米钨铜合金散热片注塑坯依次进行溶剂脱脂和热脱脂，以去除所述纳米钨铜合金散热片注塑坯内的粘结剂；烧结：对脱脂后的所述纳米钨铜合金散热片注塑坯进行通氢气烧结，以获取纳米钨铜合金散热片。

可选地，所述将混合均匀的混合粉与特制蜡基粘结剂加入真空密炼机，抽真空炼制成喂料具体的包括：

当氧含量显示0％时，开始对真空密炼机进行升温；当密炼室内的物料温度为60℃左右时，开启搅拌，直到搅拌升温至150℃左右；充分混合30分钟后，出料冷却，并将其破碎成粒状以形成喂料。

可选地，所述石墨烯粉占所述混合粉末的质量比为1％～5％，所述无水乙醇与所述混合粉末的重量比为(0.1～0.5)：1，所述高能球磨机的研磨钨球与所述混合粉末的重量比为(1～5)：1。

可选地，所述高能球磨机的转速为100～500r/min，所述高能球磨机的球磨时间为30～100h。

可选地，所述粘结剂的各成分质量百分比为：石蜡30～80％、微晶蜡5～20％、高密度聚乙烯10～40％、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5～20％、PE蜡1～20％，硬脂酸1～10％。

可选地，所述粘结剂占喂料重量比为1％～10％，所述纳米钨粉占喂料重量比为50％～95％，纳米钨粉占喂料重量比为5～40％，石墨烯粉末占喂料重量比为1％～10％。

可选地，所述真空混炼机的混炼温度为120℃～180℃。