JPH08109422A - アルミナ分散強化銅の製造方法 - Google Patents
アルミナ分散強化銅の製造方法Info
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- JPH08109422A JPH08109422A JP24512494A JP24512494A JPH08109422A JP H08109422 A JPH08109422 A JP H08109422A JP 24512494 A JP24512494 A JP 24512494A JP 24512494 A JP24512494 A JP 24512494A JP H08109422 A JPH08109422 A JP H08109422A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】電線製造用材料として使用するに適した導電性
と、優れた機械的性質、即ち高い引張強さ及び大きな伸
びを併せ備えたアルミナ分散強化銅を製造するための改
良方法を提供する。 【構成】本発明のアルミナ分散強化銅の製造方法は、銅
粉末と、アルミニウム銅合金粉末と、酸化銅粉末とを粉
砕機により粉砕混合してＨｖ硬さが１３０を超える粒子
からなる粉体を得る工程と、該粉体を不活性ガス雰囲気
中で熱処理してアルミニウムを酸化アルミニウムに転換
する工程と、該転換体を還元性雰囲気中で還元処理した
のち加圧成形し、更に焼結圧延する工程とからなる。
と、優れた機械的性質、即ち高い引張強さ及び大きな伸
びを併せ備えたアルミナ分散強化銅を製造するための改
良方法を提供する。 【構成】本発明のアルミナ分散強化銅の製造方法は、銅
粉末と、アルミニウム銅合金粉末と、酸化銅粉末とを粉
砕機により粉砕混合してＨｖ硬さが１３０を超える粒子
からなる粉体を得る工程と、該粉体を不活性ガス雰囲気
中で熱処理してアルミニウムを酸化アルミニウムに転換
する工程と、該転換体を還元性雰囲気中で還元処理した
のち加圧成形し、更に焼結圧延する工程とからなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルミナ分散強化銅の製
造方法に関し、特に引張強度や屈曲強度が高くかつ高導
電率の電線を製造するのに適した銅材料の製造方法に関
する。
造方法に関し、特に引張強度や屈曲強度が高くかつ高導
電率の電線を製造するのに適した銅材料の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来から高い引張強度や伸びを示す電線
を製造するための材料としてアルミナ分散強化銅を使用
することが知られている。そしてかかるアルミナ分散強
化銅の製造方法として、アルミニウムを含む銅合金の粉
末を加熱して表面酸化させたのちに不活性ガス雰囲気中
で熱処理してアルミニウムを内部酸化すると共に酸化銅
を銅に還元することにより、微細に分散したアルミナに
よって母体である銅を補強する技術がある。（例えば特
公昭５５−３９６１７号）
を製造するための材料としてアルミナ分散強化銅を使用
することが知られている。そしてかかるアルミナ分散強
化銅の製造方法として、アルミニウムを含む銅合金の粉
末を加熱して表面酸化させたのちに不活性ガス雰囲気中
で熱処理してアルミニウムを内部酸化すると共に酸化銅
を銅に還元することにより、微細に分散したアルミナに
よって母体である銅を補強する技術がある。（例えば特
公昭５５−３９６１７号）
【０００３】一方、銅粉末と酸化アルミニウム粉末とを
ボールミル等の粉砕機中で充分に粉砕混合して緊密な混
合物としたのちに熱間押出などの工程を経て、アルミナ
が分散した銅材料を得る方法（例えば特開昭６１−１４
９４４９号）がある。しかしこの機械的混合による方法
は前記の銅アルミニウム合金の内部酸化法に較べて簡便
であるものの、補強性が充分でなくまた品質の均一性に
も問題があった。
ボールミル等の粉砕機中で充分に粉砕混合して緊密な混
合物としたのちに熱間押出などの工程を経て、アルミナ
が分散した銅材料を得る方法（例えば特開昭６１−１４
９４４９号）がある。しかしこの機械的混合による方法
は前記の銅アルミニウム合金の内部酸化法に較べて簡便
であるものの、補強性が充分でなくまた品質の均一性に
も問題があった。
【０００４】そしてまた、酸化銅と酸化アルミニウムと
を充分に粉砕混合したのちに、還元条件下で酸化銅のみ
を還元して銅と酸化アルミニウムとの緊密な混合物とす
ることにより、アルミナで分散補強した銅材料を得る方
法もある。しかしこの機械的混合による方法も前記の内
部酸化法に較べて簡便であり、また品質の均一性も向上
しているが補強性が不充分であるという問題点を有す
る。
を充分に粉砕混合したのちに、還元条件下で酸化銅のみ
を還元して銅と酸化アルミニウムとの緊密な混合物とす
ることにより、アルミナで分散補強した銅材料を得る方
法もある。しかしこの機械的混合による方法も前記の内
部酸化法に較べて簡便であり、また品質の均一性も向上
しているが補強性が不充分であるという問題点を有す
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の技術
では、高い導電性を保持する電線製造用銅材料において
アルミナの分散による補強によっては、電線として充分
な可撓性を付与するために伸びを高めようとすると引張
強さが低くなってしまい、充分に均一で高い強度と大き
な伸びとを併せ備えた銅材料を得ることはできなかっ
た。そこで本発明は、電線製造用材料として使用するに
適した導電性と、優れた機械的性質、即ち高い引張強さ
及び大きな伸びを併せ備えたアルミナ分散強化銅を製造
するための改良方法を提供することを目的とした。
では、高い導電性を保持する電線製造用銅材料において
アルミナの分散による補強によっては、電線として充分
な可撓性を付与するために伸びを高めようとすると引張
強さが低くなってしまい、充分に均一で高い強度と大き
な伸びとを併せ備えた銅材料を得ることはできなかっ
た。そこで本発明は、電線製造用材料として使用するに
適した導電性と、優れた機械的性質、即ち高い引張強さ
及び大きな伸びを併せ備えたアルミナ分散強化銅を製造
するための改良方法を提供することを目的とした。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のアルミナ分散強
化銅の製造方法は、銅粉末と、アルミニウム銅合金粉末
と、酸化銅粉末とを粉砕機により粉砕混合してＨｖ硬さ
が１３０を超える粒子からなる粉体を得る工程と、該粉
体を不活性ガス雰囲気中で熱処理してアルミニウムを酸
化アルミニウムに転換する工程と、該転換体を還元性雰
囲気中で還元処理したのち加圧成形し、更に焼結圧延す
る工程とからなる。
化銅の製造方法は、銅粉末と、アルミニウム銅合金粉末
と、酸化銅粉末とを粉砕機により粉砕混合してＨｖ硬さ
が１３０を超える粒子からなる粉体を得る工程と、該粉
体を不活性ガス雰囲気中で熱処理してアルミニウムを酸
化アルミニウムに転換する工程と、該転換体を還元性雰
囲気中で還元処理したのち加圧成形し、更に焼結圧延す
る工程とからなる。
【０００７】かかる本発明の方法において用いられる粉
砕機としては、衝撃圧縮による粉砕作用を有するもので
あることが好ましく、ボールミルやチューブミルなどが
使用できるが、中でもボールミルが特に好ましい。また
ここで用いられるボールも高度が高くて摩耗の少ない材
料から形成されたものが好ましく、銅の電気的性質など
を損なわないためにはアルミナやジルコニア等のセラミ
ックスボールが好ましく用いられる。
砕機としては、衝撃圧縮による粉砕作用を有するもので
あることが好ましく、ボールミルやチューブミルなどが
使用できるが、中でもボールミルが特に好ましい。また
ここで用いられるボールも高度が高くて摩耗の少ない材
料から形成されたものが好ましく、銅の電気的性質など
を損なわないためにはアルミナやジルコニア等のセラミ
ックスボールが好ましく用いられる。
【０００８】本発明の方法における銅粉末と、アルミニ
ウム銅合金粉末と、酸化銅粉末との配合割合は特に限定
されないが、電線用材料として用いる場合には銅に対す
るアルミニウムの割合が０．１〜３．０重量％となるよ
うに選択されることが望ましい。アルミニウムの割合が
この範囲を下回るときは強度の改良が充分でなく、また
この範囲を上回るときは加工性が低下して効率的な伸線
加工が困難となる。
ウム銅合金粉末と、酸化銅粉末との配合割合は特に限定
されないが、電線用材料として用いる場合には銅に対す
るアルミニウムの割合が０．１〜３．０重量％となるよ
うに選択されることが望ましい。アルミニウムの割合が
この範囲を下回るときは強度の改良が充分でなく、また
この範囲を上回るときは加工性が低下して効率的な伸線
加工が困難となる。
【０００９】本発明の方法において銅粉末と、アルミニ
ウム銅合金粉末と、酸化銅粉末との配合粉末は前記のよ
うな粉砕機の衝撃粉砕作用により混合粉砕されると共に
鍛造作用と造粒作用とが同時に働く結果、均一な組成を
有する粒子からなる粉体となる。この粒子の径は、通常
１００〜２５０μｍ程度であることが後続の工程にとっ
て有利であるので、粉砕機の操作条件を選択して粒径が
上記の範囲に入るようにすることが望ましい。
ウム銅合金粉末と、酸化銅粉末との配合粉末は前記のよ
うな粉砕機の衝撃粉砕作用により混合粉砕されると共に
鍛造作用と造粒作用とが同時に働く結果、均一な組成を
有する粒子からなる粉体となる。この粒子の径は、通常
１００〜２５０μｍ程度であることが後続の工程にとっ
て有利であるので、粉砕機の操作条件を選択して粒径が
上記の範囲に入るようにすることが望ましい。
【００１０】またこのようにして得られる粉体粒子の硬
さは前記の混合の程度を示す指標となるもので、混合粉
砕が進むにつれて徐々に硬さが増大するが、本発明にお
いてはそのＨｖ硬さの値が１３０を超えるに至るまで混
合粉砕を行うことが必要である。かかる粒子の硬さは、
例えば粉体をＭＭＡ等の樹脂で包埋固定したのち切断す
ることによって粒子の切断面を形成し、ミクロ硬度計に
よってＨｖ硬さを測定することができる。
さは前記の混合の程度を示す指標となるもので、混合粉
砕が進むにつれて徐々に硬さが増大するが、本発明にお
いてはそのＨｖ硬さの値が１３０を超えるに至るまで混
合粉砕を行うことが必要である。かかる粒子の硬さは、
例えば粉体をＭＭＡ等の樹脂で包埋固定したのち切断す
ることによって粒子の切断面を形成し、ミクロ硬度計に
よってＨｖ硬さを測定することができる。
【００１１】
【作用】本発明のアルミナ分散強化銅の製造方法によれ
ば、極めてアルミナの分散が均一で導電率が良好であ
り、引張強さを低下させることなく伸びが大幅に改良さ
れた電線用銅材料を得られるものである。
ば、極めてアルミナの分散が均一で導電率が良好であ
り、引張強さを低下させることなく伸びが大幅に改良さ
れた電線用銅材料を得られるものである。
【００１２】
【実施例】高純度銅粉末と、０．６重量％のアルミニウ
ムを含む銅アルミニウム合金粉末と、亜酸化銅粉末と
を、銅原子に対するアルミニウム原子の重量割合が０．
３５％となるように配合した粉末組成物２００ｇをジル
コニア質のボールミル（容量５００ml）に入れ、アルゴ
ン雰囲気中で同じくジルコニア質の径１０mmのボールと
ともに回転速度１５０〜３００rpm で回転して粉砕混合
を行った。そして所定の粉砕混合時間の経過後に粉末組
成物を取り出し、一部について粒子のＨｖ硬さをミクロ
硬度計によって測定した。
ムを含む銅アルミニウム合金粉末と、亜酸化銅粉末と
を、銅原子に対するアルミニウム原子の重量割合が０．
３５％となるように配合した粉末組成物２００ｇをジル
コニア質のボールミル（容量５００ml）に入れ、アルゴ
ン雰囲気中で同じくジルコニア質の径１０mmのボールと
ともに回転速度１５０〜３００rpm で回転して粉砕混合
を行った。そして所定の粉砕混合時間の経過後に粉末組
成物を取り出し、一部について粒子のＨｖ硬さをミクロ
硬度計によって測定した。
【００１３】次に残りの粉末組成物をアルミナ質の密閉
容器に入れ、窒素雰囲気中で６００℃に１時間加熱処理
してアルミニウムを酸化アルミニウムに転化すると共に
亜酸化銅の大部分を銅に還元した。そして冷却したのち
粉砕して６０μｍ以下に整粒し、更にアルミナ質の密閉
容器に入れて水素雰囲気中で５００℃に１時間加熱処理
して、残った銅の酸化物をすべて銅に還元した。
容器に入れ、窒素雰囲気中で６００℃に１時間加熱処理
してアルミニウムを酸化アルミニウムに転化すると共に
亜酸化銅の大部分を銅に還元した。そして冷却したのち
粉砕して６０μｍ以下に整粒し、更にアルミナ質の密閉
容器に入れて水素雰囲気中で５００℃に１時間加熱処理
して、残った銅の酸化物をすべて銅に還元した。
【００１４】こうして得たアルミナ含有還元銅粉末を６
ｇ／cm3 の密度となるようにプレスして成形体とした。
そしてこの成形体を真空中で５００℃で加熱して、水分
や吸着ガス等を除去すると共に焼結し、次いでこの焼結
体を無酸素銅製の筒内に挿入して真空密閉し、押出成形
用ビレットを得た。
ｇ／cm3 の密度となるようにプレスして成形体とした。
そしてこの成形体を真空中で５００℃で加熱して、水分
や吸着ガス等を除去すると共に焼結し、次いでこの焼結
体を無酸素銅製の筒内に挿入して真空密閉し、押出成形
用ビレットを得た。
【００１５】このようにしてボールミルによる粉砕混合
時間を６時間から９６時間まで変化させて得たそれぞれ
の粉末組成物について、粒子のＨｖ硬さを測定すると共
に上記と同様に処理してそれぞれ押出成形用ビレットを
得た。
時間を６時間から９６時間まで変化させて得たそれぞれ
の粉末組成物について、粒子のＨｖ硬さを測定すると共
に上記と同様に処理してそれぞれ押出成形用ビレットを
得た。
【００１６】次に、これらのビレットを８５０℃に加熱
して、ダイス温度３００℃、押出し比２７で熱間押出し
成形し、径３mmの銅粗引き線を得た。こうして得た銅粗
引き線を常法により径１mmまで伸線した銅線について、
引張強さ（N/mm2 ）、伸び（％）、及び導電率（％IAC
S）を測定した。その結果を前記の粒子のＨｖ硬さと併
せて表１に示した。
して、ダイス温度３００℃、押出し比２７で熱間押出し
成形し、径３mmの銅粗引き線を得た。こうして得た銅粗
引き線を常法により径１mmまで伸線した銅線について、
引張強さ（N/mm2 ）、伸び（％）、及び導電率（％IAC
S）を測定した。その結果を前記の粒子のＨｖ硬さと併
せて表１に示した。
【００１７】
【表１】
【００１８】これらの結果から、ボールミルによる粉砕
混合が進むにつれて粒子の硬さが高くなり、しかも粒子
のＨｖ硬さが１３０を超えると銅線材料の引張強さが格
段に高くなり、しかも伸びの低下が少ないことがわか
る。
混合が進むにつれて粒子の硬さが高くなり、しかも粒子
のＨｖ硬さが１３０を超えると銅線材料の引張強さが格
段に高くなり、しかも伸びの低下が少ないことがわか
る。
【００１９】
【発明の効果】本発明のアルミナ分散強化銅の製造方法
によれば、ワイヤハーネスなどに用いるに適した高い導
電性と引張強さと可撓性とを兼ね備えた細線を製造する
に適した銅電線材料を、経済的に製造することができる
という効果がある。
によれば、ワイヤハーネスなどに用いるに適した高い導
電性と引張強さと可撓性とを兼ね備えた細線を製造する
に適した銅電線材料を、経済的に製造することができる
という効果がある。
Claims (3)
- 【請求項１】 銅粉末と、アルミニウム銅合金粉末と、
酸化銅粉末とを粉砕機により粉砕混合してＨｖ硬さが１
３０を超える粒子からなる粉体を得る工程と、該粉体を
不活性ガス雰囲気中で熱処理してアルミニウムを酸化ア
ルミニウムに転換する工程と、該転換体を還元性雰囲気
中で還元処理したのち加圧成形し、更に焼結圧延する工
程とからなることを特徴とするアルミナ分散強化銅の製
造方法。 - 【請求項２】 粉砕機が衝撃圧縮による粉砕作用を有す
るものである請求項１記載のアルミナ分散強化銅の製造
方法。 - 【請求項３】 粉砕機がボールミルである請求項２記載
のアルミナ分散強化銅の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24512494A JPH08109422A (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | アルミナ分散強化銅の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24512494A JPH08109422A (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | アルミナ分散強化銅の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08109422A true JPH08109422A (ja) | 1996-04-30 |
Family
ID=17128986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24512494A Pending JPH08109422A (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | アルミナ分散強化銅の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08109422A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6528729B1 (en) | 1999-09-30 | 2003-03-04 | Yazaki Corporation | Flexible conductor of high strength and light weight |
| US6576844B1 (en) | 1999-09-30 | 2003-06-10 | Yazaki Corporation | High-strength light-weight conductor and twisted and compressed conductor |
| US6623804B1 (en) | 1999-09-30 | 2003-09-23 | Yazaki Corporation | Melting and impregnating apparatus method of manufacturing linear composite material and linear composite material |
| KR100694335B1 (ko) * | 2005-02-24 | 2007-03-12 | 황승준 | 산화알루미늄 분산 강화형 동합금 분말과 그의 제조방법 |
| CN100417736C (zh) * | 2006-10-20 | 2008-09-10 | 西安理工大学 | 一种制备氧化铝弥散强化铜基复合材料的方法 |
| CN100436634C (zh) * | 2005-09-30 | 2008-11-26 | 中南大学 | 零烧氢膨胀纳米弥散强化Cu－Al2O3合金及其制备方法 |
| CN102560163A (zh) * | 2012-01-12 | 2012-07-11 | 广东新劲刚超硬材料有限公司 | 一种采用超声分散制备弥散强化铜的方法 |
| CN103255311A (zh) * | 2012-12-18 | 2013-08-21 | 浙江亚通金属陶瓷有限公司 | 一种以氧化铬弥散强化铜为基体的铜铬触头材料的制造方法 |
| CN103773991A (zh) * | 2014-03-04 | 2014-05-07 | 南京信息工程大学 | 一种高强导电铜棒材料及制备方法 |
| CN105139959A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-12-09 | 江苏亨通线缆科技有限公司 | 低衰减架空式四芯用户引入电缆 |
| CN106521205A (zh) * | 2016-10-12 | 2017-03-22 | 上海大学 | 一种制备氧化铝弥散强化铜基复合材料的方法 |
| CN107557609A (zh) * | 2017-09-15 | 2018-01-09 | 北京有色金属研究总院 | 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 |
| CN111996405A (zh) * | 2020-08-22 | 2020-11-27 | 江苏精研科技股份有限公司 | 一种金属注射成形制备高强高导铜合金的方法 |
| CN114592138A (zh) * | 2022-03-09 | 2022-06-07 | 西部金属材料股份有限公司 | 一种纳米氧化铝颗粒增强铜基复合材料及其制备方法 |
-
1994
- 1994-10-11 JP JP24512494A patent/JPH08109422A/ja active Pending
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| A02 | Decision of refusal |
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