[发明专利]一种含碳氮化铪的铜基二元复合材料

权利要求书

1.一种含碳氮化铪的铜基二元复合材料，其特征在于：所述含碳氮化铪的铜基二元复合材料由碳氮化铪和铜组成，其中碳氮化铪陶瓷占复合材料总质量的5-10 %，余量为铜；

所述含碳氮化铪的铜基二元复合材料通过下述步骤制备：

步骤一

按设计组分称量碳氮化铪粉、铜粉，将二者混合均匀后，加入到模具中，采用SPS烧结，得到烧结坯，SPS 烧结时，先对待烧结样品施加40 MPa的轴向压力；然后抽真空至炉内真空度小于1mbar；接着通入Ar气，在氩气保护下以每分钟升温80-120℃的速度升温到940-950℃，保温15min；冷却，取出，得到烧结坯；

步骤二

烧结坯在495-505℃下热轧，热轧变形量为45-55%，热轧后在真空条件下于495-505℃退火100-140min，随炉冷却后得到样品。

2.根据权利要求1所述的一种含碳氮化铪的铜基二元复合材料，其特征在于：碳氮化铪陶瓷占复合材料总质量的9.5-10 %。

3.根据权利要求1所述的一种含碳氮化铪的铜基二元复合材料，其特征在于：称取5-10wt.%的粒径为3-5μm碳氮化铪粉末、90-95wt.%的粒径为20~45μm铜粉；将配取的碳氮化铪粉末与铜粉加入球磨罐中，控制球料质量比为8-12:1；然后加入液态分散剂，在150-300 r/min，球磨时间2-24h；取出，干燥，得到备用粉末；然后再将备用粉末装入模具中进行SPS烧结。

4.根据权利要求1所述的一种含碳氮化铪的铜基二元复合材料，其特征在于：碳氮化铪粉末中，碳氮摩尔比为43-77：23-57。

5.根据权利要求3所述的一种含碳氮化铪的铜基二元复合材料，其特征在于：液态分散剂为无水乙醇；液态分散剂的加入量为球磨罐体积的三分之一；所用磨球的材质为不锈钢；不锈钢球的粒径为1-2毫米；

球磨完成后，浆料过100目筛，取筛下物放入80-150℃的恒温干燥箱内干燥3-24h，研磨后过200目筛造粒，得到混合均匀的混合粉体。

6.根据权利要求1所述的一种含碳氮化铪的铜基二元复合材料，其特征在于：烧结坯在500℃下热轧，变形量为50%，然后在真空条件下，于500℃退火2 h，随炉冷却后得到轧制-退火产品。

7.根据权利要求6所述的一种含碳氮化铪的铜基二元复合材料，其特征在于：当碳氮化铪的用量为5wt%时，所得产品的平均电导率为50.1-50.3%IACS，且强度为212-220MPa、平均摩擦系数为0.4-0.42。

8.根据权利要求6所述的一种含碳氮化铪的铜基二元复合材料，其特征在于：当碳氮化铪的用量为10wt%时，所得产品平均电导率为47-47.2%IACS，且强度为210-219MPa，平均摩擦系数为0.6-0.64。