一種銀基合金層複合材料及其製備方法與流程

2023-09-19 02:31:20 2

本發明涉及合金複合材料領域，具體而言涉及一種銀基合金層複合材料及其製備方法。

背景技術：

微電機使用壽命的長短主要由換向器決定，而其中最關鍵的是換向器材料的性能，傳統的微電機換向器材料主要是AgCu4Ni0.3-0.5為基體的貴金屬合金與TU複合的層狀複合材料，貴金屬合金層Ag含量約95％，為提高貴金屬合金層的強度、硬度及而磨性，人們通常採用彌散強化的方法在合金中加入稀土形成稀土化合物及在合金中原位生成陶瓷相。以上方法使合金的強度、硬度及耐磨性有了極大的提高，但貴金屬層合金中Ag含量依然保持在高於94％，電阻率2.3-3.5μΩ.cm。眾所周知，彌散強化的材料一般加工性能差、熔煉難度大，成品率較低，同時電阻率較基體合金有所提高。使其在實際的應用中受到一定的限制。

現有技術中(昭63-166939、CN100552069C、CN101217226A和CN1150861A)的銀基合金複合材料中Ag、Au或Pd含量都在90％以上。若大幅降低銀基合金複合材料中Ag、Au或Pd的含量，會導致材料綜合性能大幅下降。綜上所述，現有技術中尚未研究出能夠大幅節約貴金屬材料且特別適用於微電機換向器的材料。

技術實現要素：

本發明提供了一種銀基合金層複合材料及其製備方法，本發明較佳地還含有稀土元素，進一步提高了材料的抗電蝕性能和耐磨性，更有利於在微電機中的應用。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種銀基合金層複合材料及其製備方法，由以下質量份數配方成分組成：氧化銅3-5份、錫6-8份、碳化物6-8份、氧化鎳6-8份、鈦0.6-0.8份、鈉2-3份、鎂3-4份、銅16-18份、汞1-2份、鉛1-3份、鎳1-3份、鋅2-3份、填充料13-15份。

進一步：由以下質量份數配方成分組成：氧化銅3份、錫6份、碳化物6份、氧化鎳6份、鈦0.6份、鈉2份、鎂3份、銅16份、汞1份、鉛1份、鎳1份、鋅2份、填充料13份。

進一步：由以下質量份數配方成分組成：氧化銅4份、錫7份、碳化物7份、氧化鎳7份、鈦0.7份、鈉2.5份、鎂3.5份、銅17份、汞1.5份、鉛2份、鎳2份、鋅2.5份、填充料14份。

進一步：由以下質量份數配方成分組成：氧化銅5份、錫8份、碳化物8份、氧化鎳8份、鈦0.8份、鈉3份、鎂4份、銅18份、汞2份、鉛3份、鎳3份、鋅3份、填充料15份。

進一步：本發明製備方法具有如下步驟：

步驟一、將金屬原材料進行真空熔煉後澆鑄，在真空狀態下於720～750℃固溶熱處理2.5～3小時；

步驟二、出爐後快速水冷，表面處理，冷軋開坯，在真空或還原氣氛下於720～750℃退，出爐後快速水冷，軋制，表面處理後得到所述銀基合金層火；

步驟三、所述的冷軋開坯為使銀基合金層的總變形量不超過50％；

步驟四、所述的快速水冷為用冷水冷卻，較佳地為用冰水冷卻；

步驟五、所述退火的保溫時間為1.5～2小時；

步驟六、所述的還原氣氛為純氫或氨分解氣。

本發明的有益效果是：

1、本發明銀基合金層狀複合材料中Ag含量低；

2、未使用更為昂貴的貴金屬材料Au、Pt和Pd；

3、在該材料的電學性能不顯著下降的同時，使其強度、硬度及耐磨性能大幅度提高；

4、較大幅度地節約了昂貴的貴金屬材料，使成本明顯下降。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

實施例一：

一種銀基合金層複合材料由以下質量份數配方成分組成：氧化銅3-5份、錫6-8份、碳化物6-8份、氧化鎳6-8份、鈦0.6-0.8份、鈉2-3份、鎂3-4份、銅16-18份、汞1-2份、鉛1-3份、鎳1-3份、鋅2-3份、填充料13-15份。

實施例二：

一種銀基合金層複合材料由以下質量份數配方成分組成：氧化銅3份、錫6份、碳化物6份、氧化鎳6份、鈦0.6份、鈉2份、鎂3份、銅16份、汞1份、鉛1份、鎳1份、鋅2份、填充料13份。

實施例三：

一種銀基合金層複合材料由以下質量份數配方成分組成：氧化銅4份、錫7份、碳化物7份、氧化鎳7份、鈦0.7份、鈉2.5份、鎂3.5份、銅17份、汞1.5份、鉛2份、鎳2份、鋅2.5份、填充料14份。

實施例四：

一種銀基合金層複合材料由以下質量份數配方成分組成：氧化銅5份、錫8份、碳化物8份、氧化鎳8份、鈦0.8份、鈉3份、鎂4份、銅18份、汞2份、鉛3份、鎳3份、鋅3份、填充料15份。

實施例五：

一種銀基合金層複合材料的製備方法製備方法包括如下步驟：

步驟一、將金屬原材料進行真空熔煉後澆鑄，在真空狀態下於720～750℃固溶熱處理2.5～3小時；

步驟二、出爐後快速水冷，表面處理，冷軋開坯，在真空或還原氣氛下於720～750℃退，出爐後快速水冷，軋制，表面處理後得到所述銀基合金層火；

步驟三、所述的冷軋開坯為使銀基合金層的總變形量不超過50％；

步驟四、所述的快速水冷為用冷水冷卻，較佳地為用冰水冷卻；

步驟五、所述退火的保溫時間為1.5～2小時；

步驟六、所述的還原氣氛為純氫或氨分解氣。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。