[发明专利]一种单相纳米氧化铝颗粒弥散强化的铜合金及其制备方法

摘要

本发明属于粉末冶金制粉领域，具体涉及一种单相纳米氧化铝颗粒弥散强化的铜合金及其制备方法。本发明的氧化剂中Al₂O₃含量为0.2～2.4wt％(质量百分比)，γ‑Al₂O₃含量：≥95％，γ‑Al₂O₃平均粒径D小于30nm。合金制备以水雾化或氮气雾化的Cu‑Al合金粉为原料，经过液相反应合成、氢气干燥、压制、致密化、精加工等工序，得到综合性能优异的单相的纳米氧化铝颗粒弥散强化铜合金。本发明是结合液相介质供氧和原位反应合成相，开发出的一种新型“自适应性”液相原反应合成技术。同现有技术相比具有生产流程短、工艺简单、材料性能稳定等优势，对于拓宽该材料在高端技术领域的应用和发展，完善弥散强化铜合金的制备工艺及其理论意义重大。

主权项

1.一种单相纳米氧化铝颗粒弥散强化的铜合金的制备方法，其特征在于，所述铜合金成分中含有Al2O3，重量百分比含量为0.2～2.4％；氧化铝相γ‑Al2O3，其含量≥95％；氧化铝颗粒平均粒径D小于30nm；具体制备方法包括以下步骤：(1)原料准备：水雾化或者氮气雾化制取的‑80目Cu‑Al合金粉；(2)液相反应合成：将Cu‑Al合金粉、氧化剂与磨球封闭于球磨罐内，在球磨机上按一定工艺球磨后取出，脱水；所述的球磨工艺为间歇式球磨工艺，磨球为纯铜球，球料比为4:1～10:1，球磨2～6小时后停机30分钟，累积球磨时间为36～72小时；所述的氧化剂为双氧水溶液或者过饱和臭氧溶液，加入球磨罐中的氧化剂总供氧量为球磨罐中Cu‑Al合金粉中Al含量的1.1～1.3倍；(3)氢气干燥：将所述液相反应合成复合粉在保护性气氛下进行干燥；所述的氢气干燥工艺为600～800℃，保温时间3～6小时，氢气流量为20L/分钟，干燥后出炉，破碎后过筛，获得‑80目的Cu‑Al2O3复合粉体；(4)压制：将所述干燥后的复合粉在冷等静压机上进行压制；(5)致密化：将所述压坯采用真空烧结+热挤压工艺、热压+热挤压工艺或热等静压+热挤压工艺进行致密化处理；所述的热等静压致密化处理为：将合金生坯进行真空包套，包套内真空度≤3×10‑2Pa，然后置入热等静压机内致密化，具体工艺为：压力100MPa，温度850～950℃，保温保压时间2小时；(6)精加工：将所述致密化后的压坯进行精加工，获得各种型材。