一种高导耐高温铜合金及其制备方法与流程

本发明属于有色金属增材制造，具体涉及一种高导耐高温铜合金及其制备方法。

背景技术：

1、纯铜及铜合金由于具有高的强度、导电性和导热性，加工性能、焊接性和耐蚀性等优良特性，被广泛应用于电线电缆、集成电路、电接触器件以及冷凝器、散热器等领域。特别是在散热器等行业，除了要求纯铜或铜合金材料具有优异的导电、导热性能同时，长期在高温环境下具有一定的强度，在电接器领域，除了导电、导热要求，还要有一定的耐电弧烧蚀性能。

2、目前纯铜只能满足导电、导热性要求，在高温或焊接工作环境中易出现强度降低问题。铜合金材料通过添加第二和第三相元素可以提高纯铜的强度，为了提高纯铜的强度，会添加较多的第二和第三相元素，如此会导致铜合金的导电、导热牺牲过大，无法兼顾纯铜原有的高导电、导热性能。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种高导耐高温铜合金及其制备方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

2、本发明提供了一种高导耐高温铜合金的制备方法，包括：

3、称取纯铜粉和第二相元素粉末，所述第二相元素粉末为熔点小于3000℃，且与铜的浸润角小于85°的陶瓷粉末；

4、将所述纯铜粉和所述第二相元素粉末进行球磨混合，得到混合粉末；

5、利用3d打印设备对所述混合粉末进行激光熔化打印，得到高导耐高温铜合金。

6、在本发明的一个实施例中，所述第二相元素粉末为tab2、ceb6、tic或lab6粉末中的一种或多种。

7、在本发明的一个实施例中，所述纯铜粉的质量百分比为99.9-97wt％，所述第二相元素粉末的质量百分比为0.1-3wt％。

8、在本发明的一个实施例中，所述纯铜粉的粒度为20-200μm。

9、在本发明的一个实施例中，所述第二相元素粉末的粒度为0.1-100μm。

10、在本发明的一个实施例中，所述高导耐高温铜合金的制备方法，还包括：

11、在将所述纯铜粉和所述第二相元素粉末进行球磨混合之前，在所述纯铜粉中添加无水乙醇、汽油或碳氢清洗剂进行混合，以使所述纯铜粉具有湿润性。

12、在本发明的一个实施例中，球磨混合的球料比为1:(1-3)，球磨时间为1-5h。

13、在本发明的一个实施例中，所述激光熔化打印的激光功率为3-8kw，送粉速度为10-100g/min，激光移动速度200-600mm/min。

14、在本发明的一个实施例中，所述激光熔化打印的打印过程在惰性气体氛围中进行，其中，打印设备中的氧含量小于500ppm，水含量小于100ppm，压力为1-5mbar。

15、本发明提供了一种高导耐高温铜合金，采用上述任一项实施例所述的高导耐高温铜合金的制备方法制备得到。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

17、本发明的高导耐高温铜合金的制备方法，向纯铜中添加熔点小于3000℃，且与铜的浸润角小于85°的陶瓷相作为第二相元素，利用3d打印设备进行激光熔化打印，得到高导耐高温铜合金。由于第二相元素的熔点小于3000℃，且与铜的浸润角小于85°，使得在激光熔化打印过程第二相元素能够纳米级分散在铜合金中，实现弥散强化的作用，从而提高铜合金的强度和耐高温性，同时由于第二相元素的添加量较少，对铜合金的导电和导热性能的影响较小。

18、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

1.一种高导耐高温铜合金的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的高导耐高温铜合金的制备方法，其特征在于，所述第二相元素粉末为tab2、ceb6、tic或lab6粉末中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的高导耐高温铜合金的制备方法，其特征在于，所述纯铜粉的质量百分比为99.9-97wt％，所述第二相元素粉末的质量百分比为0.1-3wt％。

4.根据权利要求1所述的高导耐高温铜合金的制备方法，其特征在于，所述纯铜粉的粒度为20-200μm。

5.根据权利要求1所述的高导耐高温铜合金的制备方法，其特征在于，所述第二相元素粉末的粒度为0.1-100μm。

6.根据权利要求1所述的高导耐高温铜合金的制备方法，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求1所述的高导耐高温铜合金的制备方法，其特征在于，球磨混合的球料比为1:(1-3)，球磨时间为1-5h。

8.根据权利要求1所述的高导耐高温铜合金的制备方法，其特征在于，所述激光熔化打印的激光功率为3-8kw，送粉速度为10-100g/min，激光移动速度200-600mm/min。

9.根据权利要求1所述的高导耐高温铜合金的制备方法，其特征在于，所述激光熔化打印的打印过程在惰性气体氛围中进行，其中，打印设备中的氧含量小于500ppm，水含量小于100ppm，压力为1-5mbar。

10.一种高导耐高温铜合金，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的高导耐高温铜合金的制备方法制备得到。