[发明专利]液相烧结制备高熔点硬质材料颗粒弥散强化铜基复合材料的方法及电磁烧结装置

摘要

本发明公开了一种液相烧结制备高熔点硬质材料颗粒弥散强化铜基复合材料的方法，由混合粉体的制备、铜基复合材料预制坯的制备、稳恒磁场下液相烧结和致密高强度铜基复合材料坯锭冷却四个主要步骤组成，利用液相烧结使铜基复合材料获得最高的强度和致密度，同时利用恒定磁场增强液相烧结中铜熔体的粘度，利用磁场力和洛伦兹力抑制高熔点硬质材料颗粒在铜液中的运动，防止高熔点硬质材料颗粒的团聚和分层，从而制备出力学性能和导电性能更为优异的高强高导铜合金坯锭，本发明还提供一种高强高导铜合金烧结装置，包括加热保温装置、气氛控制装置和稳恒磁场发生装置，能实现铜基复合材料的高强度和高电导率兼顾的技术目标，实现巨大的产业应用价值。

主权项

一种液相烧结制备高熔点硬质材料颗粒弥散强化铜基复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：a. 混合粉体的制备：将含铜粉末和高熔点硬质材料粉末按照预定配比充分均匀混合配料，得到混合粉体，含铜粉末和高熔点硬质材料粉末分别为纳米级粉末、微米级粉末或不同的纳米级和微米级粒度混合粉末，高熔点硬质材料的熔点高于含铜粉末的熔点，且高熔点硬质材料在高温条件下不与含铜粉末中各种元素发生化学反应；b. 铜基复合材料预制坯的制备：对在所述步骤a中制备的混合粉体，通过压力加工或压制成型方式制备铜基复合材料预制坯；c. 稳恒磁场下液相烧结：在液相烧结过程中，在不与铜基复合材料预制坯化学反应的非氧化保护气氛条件下或真空保护条件下，对在所述步骤b中制备的铜基复合材料预制坯进行液相烧结，同时向铜基复合材料预制坯施加强静磁场，使铜基复合材料预制坯完全处于稳恒磁场下，利用磁场产生的磁场力和洛伦兹力抑制高熔点硬质材料颗粒弥散在含铜的导电熔体中的运动，增加导电熔体的有效粘度，增强高熔点硬质材料颗粒的运动阻力，使悬浮在导电熔体中的高熔点硬质材料颗粒保持原位，防止高熔点硬质材料颗粒的团聚和分层，从而使高熔点硬质材料颗粒均匀弥散在导电熔体中；d. 致密高强度铜基复合材料坯锭冷却：对在所述步骤c中制备的均匀弥散高熔点硬质材料颗粒的导电熔体进行快速冷却，获得高熔点硬质材料颗粒弥散强化的铜合金的致密的高强度铜基复合材料坯锭。