[发明专利]一种粉末轧制工艺制备铜铁合金网的方法

说明书

本发明提供了一种粉末轧制工艺制备铜铁合金网的方法，涉及粉末冶金领域。工艺步骤包括利用铜和铁的元素混合粉，通过粉末轧制成形，结合随后的烧结工艺，烧结温度600‑1000℃，烧结时间1‑6 h，制备多孔铜铁合金网。本发明可自由调控铜铁合金中铁的含量及微孔尺寸，铁颗粒在铜中分布均匀且细小，通过灵活改变轧制工艺参数一次成形电磁屏蔽网格，解决传统熔铸工艺难以制备多孔铜铁合金电磁屏蔽网的问题，在5G通信、机器人通讯控制等领域具有重要应用前景。

技术领域

本发明属于粉末冶金领域，涉及一种粉末轧制工艺制备铜铁合金网的方法。

背景技术

铜铁合金（铁含量为5 wt%~50 wt%）具有优异的导热性及电磁波屏蔽性，可用于电子系统敏感设备上以减小外部电磁干扰，如AM/FM无线电波，CRT示波器等。在实际工作中，任何电气设备都需要进行散热，所以在屏蔽材料上预留出相应的空隙形成网状结构金属屏蔽材料至关重要。铜铁合金网是较好的屏蔽产品，具有非常广泛的应用潜力。

然而，铜铁合金属于亚稳态难混溶合金，两相存在非常高的正焓值，常温下基本不固溶，通过传统熔炼结合织网工艺方法制备高铁含量铜铁合金网需经过固液相变，导致铜铁两相分离，形成偏析粗大的树枝晶，两相组织分层，编织技术难度大，形成的网孔尺寸较大且分布不均，耗时低效，限制了其在电磁屏蔽领域的广泛应用。专利申请号CN201910782289.X、CN 201910510053.0公开了利用传统熔炼结合随后的变形加工和织网工艺制备电磁屏蔽用铜铁合金，但制备的组织铁颗粒粗大、偏析，网孔尺寸较大且不均匀，工艺复杂，生产效率低，屏蔽性能低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单高效、孔径细小且分布均匀、厚度薄、铜和铁分布均匀且细小，可自由调整网孔尺寸的多孔铜铁合金屏蔽网的制备方法，通过粉末轧制成形结合随后的烧结工艺，制备多孔电磁屏蔽用铜铁合金网，解决传统熔炼法无法制备小孔径、厚度薄铜铁合金电磁屏蔽网的问题。

本发明的技术原理为：按一定比例配置铜、铁的混合粉末，将粉末倒入轧机进行粉末轧制，通过调整轧制工艺参数自由控制生坯网孔尺寸大小，随后将生坯进行烧结，得到含多微孔、厚度薄的铜铁合金屏蔽网。

为实现本发明的技术方案，具体制备工艺包括以下步骤：

（1）粉末原料准备：将Fe质量占纯Cu粉和纯Fe粉质量和的5%~50%称重，放入混料机中进行混合，混料时间为1-10 h，制备均匀的混合粉末。

（2）粉末轧制：采用45°倾斜轧机，利用粉末自重及轧辊与粉末间的摩擦力喂料，轧制出厚度为0.2-2 mm，宽度为50-500 mm，长度为100-5000 mm的生坯。

（3）烧结：将轧制生坯放置在支撑板上，放入真空或氢气烧结炉中烧结，烧结温度600-1000 ℃，烧结时间1-6 h，形成具有孔径为2~2000目的铜铁合金电磁屏蔽网。

优选的是，步骤（1）所述纯Cu粉可以为电解Cu粉、还原Cu粉、雾化Cu粉中一种或几种，纯Fe粉可以为电解Fe粉、羰基Fe粉、还原Fe粉、雾化Fe铁粉中的一种或几种。

与传统工艺相比，本发明的有益效果在于：

（1）利用粉末轧制可实现微孔网状结构铜铁合金薄带的一次成形，网孔尺寸及形状可控。

（2）铜和铁的成分灵活可控，两相分布均匀，无偏析，综合性能优异。

（3）工艺流程短，成材率高，制备效率高，操作简单，成本低，可实现连续生产，在5G通信、机器人通讯控制等领域具有重要应用前景。

具体实施方式

实施例1

a.将平均粒径10 μm的电解Cu粉14.7 g和平均粒径10 μm电解Fe粉14.7 g混合，采用V型混料机将上述粉末混料10 h。