CN101544077A - 新型银合金层状复合材料及其制备方法 - Google Patents

新型银合金层状复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101544077A
CN101544077A CN200910094221A CN200910094221A CN101544077A CN 101544077 A CN101544077 A CN 101544077A CN 200910094221 A CN200910094221 A CN 200910094221A CN 200910094221 A CN200910094221 A CN 200910094221A CN 101544077 A CN101544077 A CN 101544077A
Authority
CN
China
Prior art keywords
agcuce
composite
rolling
preparation
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN200910094221A
Other languages
English (en)
Inventor
乔勋
王健
周世平
贺晓燕
卢绍平
朱勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sino Platinum Metals Co Ltd
Original Assignee
Sino Platinum Metals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sino Platinum Metals Co Ltd filed Critical Sino Platinum Metals Co Ltd
Priority to CN200910094221A priority Critical patent/CN101544077A/zh
Publication of CN101544077A publication Critical patent/CN101544077A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

本发明公开了一种AgCuCe/TU1贵金属层状复合材料及其制备方法，该材料是由基体层TU1、复层AgCuCe合金通过室温轧制复合而成，复合前先对复层和基体经表面处理，再在TU1层开槽，将AgCuCe合金镶嵌到槽里，然后在室温下用复合轧机轧制复合，经后续的扩散退火工艺和精密轧制，制备AgCuCe/TU1层状复合材料。此复合材料可应用于电器仪表中的电接触元件。该复合材料制备工艺简单，所用材料和制备过程均无污染，适用于大规模连续化生产，成本低。

Description

新型银合金层状复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种贵金属层状复合材料及其制备方法，具体的说是AgCuCe/TU1层状复合材料，它由基体层TU1即工业用一号无氧铜、复层AgCuCe室温轧制复合而成，可应用于电器仪表中的电接触材料。
背景技术
金属层状复合材料是利用复合技术使两种或两种以上物理、化学、力学性能不同的金属或合金在界面上实现牢固的冶金结合而制备的一种新型材料。金属层状复合材料利用其各自的性能优势进行分层组合，弥补了独立组元的不足，促进了材料综合性能的提高，也为合理的选材和降低成本提供了更为有利的条件。金属层状复合材料生产方法最先是由美国的Metal and Control Cop.于1956年提出了三步法工艺，即：表面处理—轧制复合—退火强化处理，使室温固相复合技术得到了迅速的发展，成为当今世界应用最广泛的制作层状复合材料技术之一。国内近年来，电子电器制造业飞速发展，且在小型化、稳定性好和使用寿命长等方面的性能指标要求越来越高。采用传统的贵金属如Au、Ag、Pt等及其合金作为这类电接触材料需消耗大量贵金属，生产成本高。用贵金属及其合金复层优良的电接触性能和廉金属基体较好的机械性能和导电导热性能的组合来取代单一金属或合金，可获得质优价廉的最佳效果。如有文献用室温固相轧制复合制备Ag/Cu微异型触点复合材料，经400℃退火扩散处理可以改变界面结合状态和界面附近组织的局部应变能力，界面两侧的固溶体中均没有第二相生成，显著改善了界面的结合性能，并可进一步改善界面在承受弯曲变形时的结合性能。目前贵金属层状复合材料主导产品是AgCd/Cu、AgCdO/Cu和AgCuCd/Cu等含Cd复合材料。但此类含Cd材料在熔炼、热加工、高温氧化、中间热处理、表面清理等工序中以及使用过程、回收利用等环节中，Cd产生有毒物质，对人体(对骨骼、肾脏、呼吸***伤害)和环境造成危害，不符合环保要求。目前国内无Cd复合材料在接触电阻稳定和使用寿命长等方面还无法完全满足电器仪表要求，而且欧盟RoHS指令已经明确提出，自2006年7月起，严格限制采用含Cd(最大限量100mg/Kg)等有害元素材料的电器元件进入欧盟，因此很有必要开发一种无Cd的新型电器仪表用复合电接触材料，代替传统的含Cd材料。
发明内容
本发明提供一种AgCuCe/TU1层状复合材料及其制备方法。是一种无Cd的新型电器仪表用复合电接触材料，能够代替传统的含Cd材料。
本发明的AgCuCe/TU1层状复合材料由基体层TU1、复层AgCuCe组成。采用室温轧制复合四步工艺法，即表面处理——轧制复合——扩散退火强化——精密轧制，制备AgCuCe/TU1层状复合材料。首先在轧机强大的压力下实现TU1和AgCuCe的初步复合，再经退火、轧制等后续工艺制备AgCuCe/TU1层状复合材料。本发明采用带式法可以生产成卷的复合材料，实现了复合材料的连续化生产，大大提高了生产效率。
具体技术方案如下：
(1)TU1基体的制备：本发明所使用的TU1(工业用一号无氧铜)为带状。首先对基材进行a.整平处理，使其厚度均匀；b.软化退火：复合前先对TU1带材进行软化退火，，随炉冷；c.表面处理：为使结合面保持清洁，将待复合的TU1带材表面用旋转钢刷清理表面氧化层，这样做一方面可以进一步清洁结合面，更重要的是可以通过加工硬化在材料表面形成一层脆性薄膜，有利于提高轧制后的结合强度；d.表面开槽：为使复层材料AgCuCe合金带材精确定位，保证复合后复层材料的尺寸精度和位置精度，复合前预先在TU1基体上进行开槽处理，准备复合。
(2)AgCuCe合金复层的制备：a.熔炼：用纯度为99.99％Ag和99.95％Cu、Ce作原料，在石墨坩埚里高频感应炉真空熔炼，用石墨模具浇铸成扁???锭。b.加工：AgCuCe铸锭经热开坯——中间退火——表面处理——中轧——中间退火——精轧——条状分剪等工序制成带材；c.软化退火：复合前对AgCuCe带材进行软化退火，随炉冷；d.表面清理：先用砂纸打磨表面，再用有机溶剂和酸液进行表面清洗去除有机类杂质和表面氧化物，获得洁净的表面，准备复合。
(3)室温固相复合：复合前先将AgCuCe带镶嵌到深度为0.42mm，宽度为6mm的TU1定位槽中，室温下用复合轧机进行轧制复合。
(4)扩散退火：采用连续光亮退火炉进行退火，实现AgCuCe/TU1界面间的牢固结合。
(5)精密轧制：用精密轧机对AgCuCe/TU1层状复合材料进行精密轧制，以进一步提高界面间的结合性能，同时提高产品的尺寸精度，达到客户要求的使用性能。
本发明具有以下优点：
(1)本发明采用带式法生产成卷的复合材料，结合表面清理、热处理、分剪等工艺组合成流水式生产线，产品尺寸精度高，复层薄，各层之间厚度比例均匀，生产效率较高，废料少。
(2)本发明制备过程无污染，复合材料界面结合良好，无不良的界面反应。
(3)本发明AgCuCe/TU1层状复合材料的厚度可以方便的通过调整AgCuCe层和TU1层的厚度而得到不同厚度的复合材料，也可进行多条同时镶嵌复合。
(4)本发明制备的层状复合材料抗拉强度可达385MPa，通过不同的工艺可使延伸率达到1％～12％。
附图说明
图1为AgCuCe/TU1层状复合材料制备工艺流程图。
图2为AgCuCe/TU1复合材料精密轧制后抗拉强度和延伸率的变化。
图3为AgCuCe/TU1复合材料经精轧80％后的拉伸断口形貌扫描照片。
具体实施方式
本发明具体步骤如下：
(1)TU1基体的制备：本发明所使用的TU1(工业用一号无氧铜)为带状，厚度3mm，宽度60mm。首先对基材进行a.整平处理，使其厚度均匀，达到3±0.01mm；b.软化退火：复合前先对TU1带材进行软化退火，退火工艺为真空600℃/60min，随炉冷；c.表面处理：为使结合面保持清洁，将待复合的TU1带材表面用旋转钢刷清理表面氧化层，这样做一方面可以进一步清洁结合面，更重要的是可以通过加工硬化在材料表面形成一层脆性薄膜，有利于提高轧制后的结合强度；d.表面开槽：为使复层材料AgCuCe合金带材精确定位，保证复合后复层材料的尺寸精度和位置精度，复合前预先在TU1基体上进行开槽处理，开槽尺寸为0.42mm×6mm，准备复合。
(2)AgCuCe合金复层的制备：a.熔炼：用纯度为99.99％Ag和99.95％Cu、Ce作原料，在石墨坩埚里高频感应炉真空熔炼，用石墨模具浇铸成扁锭。b.加工：AgCuCe铸锭经热开坯——中间退火——表面处理——中轧——中间退火——精轧——条状分剪等工序制成带材，带材尺寸为：厚度：0.38mm，宽度：6mm；c.软化退火：复合前对AgCuCe带材进行软化退火，退火工艺为真空700℃/60min，随炉冷；d.表面清理：先用砂纸打磨表面，再用有机溶剂和酸液进行表面清洗去除有机类杂质和表面氧化物，获得洁净的表面，准备复合。
(3)室温固相复合：复合前先将AgCuCe带镶嵌到深度为0.42mm，宽度为6mm的TU1定位槽中，室温下用复合轧机进行轧制复合，轧制变形量为70％～80％，轧制速度约为3000mm/min。
(4)扩散退火：采用连续光亮退火炉进行退火，退火温度600℃～700℃，退火时间为3min～5min，实现AgCuCe/TU1界面间的牢固结合。
(5)精密轧制：用精密轧机对AgCuCe/TU1层状复合材料进行精密轧制，以进一步提高界面间的结合性能，同时提高产品的尺寸精度，达到客户要求的使用性能。
各个实施例如下表所示：
 
实施例 复合轧制变形量 退火工艺 精轧工艺 弯曲性能 延伸率％ 抗拉强度(MPa)
实施例1 60％ 650℃/25min 道次28％，轧3道 11次 3 323
实施例2 70％ 600℃/15min 道次16％，轧5道 19次 2 366
实施例3 77％ 650℃/10min 道次10％，轧8道 16次 3 387
实施例4 80％ 750℃/5min 道次15％，轧6道 15次 1.5 352
实施例5 83％ 700℃/10min 道次10％，轧6道 12次 2 309

Claims (9)

1、AgCuCe/TU1层状复合材料，其特征在于：基体为TU1，复层为AgCuCe合金；复层中的Cu含量的质量分数为4％～8％，Ce含量的质量分数为为0.2％～0.7％，Ag为余量。
2、按照权利要求1所述AgCuCe/TU1层状复合材料，其特征在于所述的AgCuCe合金的复层厚度为0.38±0.01mm；基体TU1的厚度在3±0.01mm。
3、按照权利要求1所述AgCuCe/TU1层状复合材料，其特征在于所述的AgCuCe/TU1层状复合材料最终产品的总厚度在0.25±0.005mm，复合材料总体含银量为2％～5％。
4、一种AgCuCe/TU1层状复合材料的制备方法，其特征在于：复合前先对复层和基体经表面处理，再在TU1层开槽，将AgCuCe合金镶嵌到槽里，然后在室温下用复合轧机轧制复合，经后续的扩散退火工艺和精密轧制，制备AgCuCe/TU1层状复合材料。
5、按照权利要求4所述的AgCuCe/TU1层状复合材料的制备方法，其特征在于所述的表面处理是：复合轧制前分别对TU1基体和AgCuCe复层用旋转钢刷法进行表面处理，使AgCuCe层镶嵌复合在TU1层的部分表面上。
6、按照权利要求4所述的AgCuCe/TU1层状复合材料的制备方法，其特征在于所述的室温下用复合轧机轧制复合的首道次轧制变形量为70％～80％，复合轧制力为25T～60T。
7、按照权利要求4所述的AgCuCe/TU1层状复合材料的制备方法，其特征在于所述的复合轧机采用液压弯棍和循环冷却***，保证复合轧制的精度，复合轧制过程中轧辊温度应保持在20℃～40℃。
8、按照权利要求4所述的AgCuCe/TU1层状复合材料的制备方法，其特征在于所述的后续的扩散退火工艺是：用连续光亮退火炉进行扩散退火处理，退火温度为600℃～700℃，退火时间为3min～5min。
9、按照权利要求4所述的AgCuCe/TU1层状复合材料的制备方法，其特征在于所述的精密轧制的道次变形量控制在2％～20％，轧制8次。
CN200910094221A 2009-03-13 2009-03-13 新型银合金层状复合材料及其制备方法 Pending CN101544077A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200910094221A CN101544077A (zh) 2009-03-13 2009-03-13 新型银合金层状复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200910094221A CN101544077A (zh) 2009-03-13 2009-03-13 新型银合金层状复合材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101544077A true CN101544077A (zh) 2009-09-30

Family

ID=41191575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200910094221A Pending CN101544077A (zh) 2009-03-13 2009-03-13 新型银合金层状复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101544077A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101704182B (zh) * 2009-11-11 2011-04-20 北京科技大学 一种贵/廉金属层状复合材料零部件冷压复合成形方法
CN102039698A (zh) * 2009-10-21 2011-05-04 宝山钢铁股份有限公司 一种三金属材料及其制造方法
CN102189719A (zh) * 2010-03-12 2011-09-21 上海集强金属工业有限公司 一种银基合金层状复合材料及其制备方法和应用
CN102610414A (zh) * 2011-12-22 2012-07-25 四川飞龙电子材料有限公司 一种大电流接触桥的生产方法及产品
CN103715586A (zh) * 2014-01-14 2014-04-09 深圳市中金岭南科技有限公司 制备与pcb板连接的金属导电连接件的方法及连接件
CN104416004A (zh) * 2013-09-02 2015-03-18 南京利河伯合金材料有限公司 一种贯穿复合带材制作方法及其制作的贯穿复合带材
CN104416331A (zh) * 2013-09-02 2015-03-18 南京利河伯合金材料有限公司 一种贵廉金属贯穿复合带材的制备工艺
CN109719467A (zh) * 2019-01-07 2019-05-07 新饰尚生活科技(深圳)有限公司 一种金包银方法及银壶

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102039698A (zh) * 2009-10-21 2011-05-04 宝山钢铁股份有限公司 一种三金属材料及其制造方法
CN102039698B (zh) * 2009-10-21 2013-06-26 宝山钢铁股份有限公司 一种三金属材料及其制造方法
CN101704182B (zh) * 2009-11-11 2011-04-20 北京科技大学 一种贵/廉金属层状复合材料零部件冷压复合成形方法
CN102189719A (zh) * 2010-03-12 2011-09-21 上海集强金属工业有限公司 一种银基合金层状复合材料及其制备方法和应用
CN102189719B (zh) * 2010-03-12 2014-02-26 上海集强金属工业有限公司 一种银基合金层状复合材料及其制备方法和应用
CN102610414A (zh) * 2011-12-22 2012-07-25 四川飞龙电子材料有限公司 一种大电流接触桥的生产方法及产品
CN104416004A (zh) * 2013-09-02 2015-03-18 南京利河伯合金材料有限公司 一种贯穿复合带材制作方法及其制作的贯穿复合带材
CN104416331A (zh) * 2013-09-02 2015-03-18 南京利河伯合金材料有限公司 一种贵廉金属贯穿复合带材的制备工艺
CN103715586A (zh) * 2014-01-14 2014-04-09 深圳市中金岭南科技有限公司 制备与pcb板连接的金属导电连接件的方法及连接件
CN109719467A (zh) * 2019-01-07 2019-05-07 新饰尚生活科技(深圳)有限公司 一种金包银方法及银壶

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101544077A (zh) 新型银合金层状复合材料及其制备方法
CN101121974B (zh) 一种高强高导弥散强化铜合金及其制备方法
CN108817083B (zh) 一种异种金属界面实现强冶金结合的制备方法
CN104152744A (zh) 一种低成本中高强度耐蚀钛合金及其加工方法
CN109112380A (zh) 一种难熔多主元高熵合金及其制备方法
CN103949472B (zh) 一种铜-钼铜-铜三层复合板及其制造方法
CN101036967A (zh) 铝青铜－钢双金属轴承材料的制造工艺
CN112108606B (zh) 一种钛合金锻件制备方法
WO2007046378A1 (ja) 高強度・高導電率Ｃｕ－Ａｇ合金細線とその製造方法
CN107900352A (zh) 一种层状高铌钛铝合金复合材料板及其制备方法
CN103014416A (zh) 高精宽幅镍基材料带、箔及其制备方法
CN102941702A (zh) 一种Cu-MoCu-Cu三层复合板材的熔渗制备方法
CN112496036A (zh) 一种通过轧制制备金属梯度材料的方法
CN101121252A (zh) 一种新型金属结合剂金刚石工具及其制备方法
CN106319282B (zh) 一种低成本、高塑性、耐海水腐蚀钛合金
CN111349804A (zh) 一种Ti2AlNb合金板材制备方法
CN1057244C (zh) 一种钢－铜铅合金双金属柱塞缸体的制造方法
CN108531756A (zh) 一种提高黄铜材料抗拉强度和晶粒细化的生产工艺
CN104561638A (zh) 一种Al2O3弥散强化铜基复合材料的制备方法
CN109504865A (zh) 适用导电弹性元器件的高强钛铜合金异型丝及制备方法
CN1339613A (zh) 含有氧化物弥散强化铜的铬锆铜棒材生产工艺方法
CN101670421B (zh) 连铸结晶器铜板表面改性WC-Cu合金层的制备方法及其应用
CN114774725B (zh) 一种3C电子产品用Gr4带材的制备方法
CN103667775B (zh) 一种铜合金半导体引线框架
CN201784213U (zh) 一种多层金属冷压复合板

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20090930