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一種高致密度Cu/CuCr梯度復(fù)合材料的制備方法與流程

文檔序號:12361590閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種高致密度Cu/CuCr梯度復(fù)合材料的制備方法,其特征在于:采用放電等離子燒結(jié)技術(shù)對Cu粉和CuCr混合粉末進行固結(jié)成形,通過設(shè)計梯度溫度場,施加軸向機械壓力的同時以50~200℃/min的升溫速率加熱到700~900℃后保溫5~10min,即獲得高致密度Cu/CuCr梯度復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于包括如下步驟:

步驟1、選用氧含量低于500ppm、粒徑不大于200目的金屬Cu粉;選用氧含量低于800ppm、粒徑在80目~240目之間的金屬Cr粉;

根據(jù)所需CuCr合金的成分稱取Cu粉和Cr粉,采用機械混合法混合10小時,獲得均勻的CuCr混合粉末;

根據(jù)所需Cu/CuCr梯度復(fù)合材料的尺寸及復(fù)合材料中Cu和CuCr的比例,稱取一定量的Cu粉和CuCr混合粉末備用;

步驟2、將Cu粉與CuCr混合粉末依次裝入燒結(jié)石墨模具中;根據(jù)所需Cu/CuCr梯度復(fù)合材料的尺寸及復(fù)合材料中Cu和CuCr的比例,調(diào)節(jié)上、下壓頭的高度以及粉末坯體在模具中的位置;

采用手動液壓機對裝好的粉末進行預(yù)壓,壓力為8~12MPa;

步驟3、在裝好粉末的石墨模具外圍裹上與石墨模具等高的4~6mm厚的碳氈,然后將其置于放電等離子燒結(jié)爐的爐腔中,抽真空至5Pa以下,對粉末進行燒結(jié)成形;燒結(jié)工藝為:

燒結(jié)壓力:10~60MPa;

燒結(jié)溫度:700~900℃;

升溫速率:50~300℃/min;

保溫時間:2~15min;

隨爐冷卻后即獲得高致密度Cu/CuCr梯度復(fù)合材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的制備方法,其特征在于:燒結(jié)方法是根據(jù)根據(jù)所需Cu/CuCr梯度復(fù)合材料的尺寸及復(fù)合材料中Cu和CuCr的比例,采用放電等離子燒結(jié)技術(shù),在同一模具中通過調(diào)節(jié)上、下壓頭高度以及粉末坯體在模具中的位置來構(gòu)建梯度溫度場,實現(xiàn)Cu粉和CuCr混合粉末的固結(jié)成形。

4.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的制備方法,其特征在于:所制備的Cu/CuCr梯度復(fù)合材料尺寸為:直徑10~50mm,長徑比0.1~1.0。

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