專利名稱：一種制備納米/微米晶復合結構純銅的方法
技術領域：
本發明屬于金屬材料制備技術領域，提供了一種納米/微米晶復合結構金屬材料的制備方法，從而提高了金屬材料綜合強韌性。
背景技術：
金屬材料的強化是長期以來材料領域的核心研究方向。目前，材料的基本強化途徑主要有應變強化、固溶強化、相變強化、晶粒細化強化和第二相彌散強化等，這些強化技術的實質是在材料中引入各種缺陷(點、線、面體缺陷)以阻礙位錯運動，提高材料強度，然而這些傳統強化技術均會使材料的塑性或韌性顯著下降。以細晶強化技術為例，非共格晶界阻礙位錯運動，因此，材料晶粒尺寸愈小晶界愈多，塑性變形愈困難，正如Hall-Petch關系所示。當晶粒尺寸細化至IOOnm以下時，強度和硬度顯著提高，而塑性嚴重降低。如何提高金屬材料的強度而不損失其良好的塑性是材料領域長期以來亟待解決的重大難題。本發明提供了一種制備納米/微米晶復合結構純銅的方法。在制備過程中通過改變工藝參數來調控晶粒形核率和長大速率，同時獲得納米/微米晶復合結構。材料中的納米晶保證其較高的強度，而微米晶的存在則利于塑性提高。

發明內容
本發明的目的在于提供一種制備納米/微米晶復合結構純銅的方法。納米/微米晶復合結構純銅的金相觀察結果如圖1所示(實例3的觀察結果)。本發明提供了一種制備納米/微米晶復合結構純銅的方法。其特征在于采用脈沖電源，通電階段電流密度為20 ^A/dm2，正占空比為12% 25%，將陽極、陰極平行插入電解液中，陽極為純銅，陰極為不銹鋼；電解液的成分為硫酸銅460 510克/升，添加劑的成分為糖精62 70克/升。在沉積過程中攪拌，攪拌速度為60 80轉/分；在 50°C 58°C恒溫下進行，并且在電沉積過程中補充硫酸銅溶液。本發明的優點在于工藝簡單，獲得了納米/微米晶復合結構材料，解決材料強度提高而塑性降低的問題。強度可以達到600MPa，而塑性可以達到16%。


圖1納米/微米晶復合結構純銅的金相圖。
具體實施例方式實例1 具體實施條件如表1所示。表1具體實施條件和結果
權利要求
1.一種制備納米/微米晶復合結構純銅的方法；其特征在于采用脈沖電源，通電階段電流密度為20 ^A/dm2，正占空比為12% 25%，將陽極、陰極平行插入電解液中，陽極為純銅，陰極為不銹鋼；電解液的成分為硫酸銅460 510克/升，添加劑成分為糖精 62 70克/升；電沉積在50°C 58°C恒溫下進行，沉積時間在30分鐘 2小時，并且在沉積過程中補充硫酸銅溶液。
2.根據權利要求1所述的一種制備納米/微米晶復合結構純銅的方法，其特征在于 電沉積過程中攪拌速度為60 80轉/分。
全文摘要
一種制備納米/微米晶復合結構純銅的方法屬于金屬材料制備技術領域。本發明在電沉積過程中采用脈沖電源，通電階段電流密度為20～28A/dm2，正占空比12％～25％，將陽極、陰極平行插入電解液中，陽極為純銅，陰極為不銹鋼；電解液的成分為硫酸銅460～510克/升，添加劑成分為糖精62～70克/升。在沉積過程中攪拌，攪拌速度為60～80轉/分；在50℃～58℃恒溫下進行，沉積時間在30分鐘～2小時，并且在電沉積過程中補充硫酸銅溶液。本發明獲得了納米/微米晶復合結構材料，解決材料強度提高而塑性降低的問題。
文檔編號B82Y40/00GK102534703SQ20121000230
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月5日 優先權日2012年1月5日
發明者張姍, 范愛玲, 黃浪 申請人:北京工業大學