一种铜合金材料连续生产方法及系统与流程

    技术2024-12-27  42


    本发明涉及铜合金材料领域,具体涉及一种铜合金材料连续生产方法及系统。


    背景技术:

    1、铜合金是以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金,纯铜呈紫红色,又称紫铜;纯铜密度为8.96,熔点为1083℃,具有优良的导电性、导热性、延展性和耐蚀性;主要用于制作发电机、母线、电缆、开关装置、变压器等电工器材和热交换器、管道、太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。

    2、但是其长期使用和暴露在腐蚀性环境中,如海洋环境、酸雨地区,它的抗腐蚀性能变得尤为重要,因此针对该点需要对其进行改进。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种铜合金材料连续生产系统及方法。

    2、本发明的技术解决方案如下:

    3、一种铜合金材料连续生产方法,包括原料预处理、熔炼和连铸包覆;

    4、其中,所述连铸包覆为在熔炼后得到的铜合金基体的表面包覆一层复合晶态层;

    5、所述复合晶态层的制备方法如下:

    6、s1:将纳米碳纤维分散在有机溶剂中,得到预处理液;

    7、s2:将非晶态原材料熔融,得到熔液;

    8、s3:将铜合金基体在预处理液中浸渍,然后将浸渍后的铜合金基体按照规定速率在惰性环境下穿过所述熔液,冷却,制得铜合金材料。

    9、作为本发明的优选方案,所述铜合金原料包括:3-4重量份的钛,92-96重量份的铜以及0.05-0.1重量份的铝或铁。

    10、作为本发明的优选方案,所述熔炼温度:1100-1200℃。

    11、作为本发明的优选方案,所述有机溶剂为脂肪酸、脂肪族胺、脂肪酸酰胺、脂肪族醇以及由脂肪酸和脂肪族醇构成的酯中的至少一种。

    12、作为本发明的优选方案,所述规定速率为2-8m/s。

    13、作为本发明的优选方案,所述纳米碳纤维的长径比为20-30:1。

    14、作为本发明的优选方案,所述纳米碳纤维还进行改性处理,具体为:将二氧化硅、三乙胺、甲苯和溴代异丁酰溴,溶于甲苯中,在0-5℃下反应3-6h,然后在20-30℃下继续反应10-13h,离心干燥,得到产物一,将产物一与叠氮化钠、n,n-二甲基甲酰胺,在50-60℃下反应20-40h,离心干燥,得到产物二,将产物二、纳米碳纤维以及n,n-二甲基甲酰胺在惰性气体氛围下加入溴化亚铜反应,将反应产物过滤,清洗干燥制得。

    15、本发明还公开了一种铜合金材料连续生产系统,用于生产如上述方法得到的铜合金材料,包括依序设置的原料预处理系统、熔炼炉、连铸包覆装置以及控制系统。

    16、本发明的有益效果是:

    17、本发明的一种铜合金材料生产方法,在铜合金基体表面包覆一层复合晶态层,复合晶态层中的非晶态层中含有多种不同种类的原子,其中非晶态层的无序结构导致离子的难以移动,从而提高了铜合金的耐腐蚀性能。结合复合晶态中夹杂的纳米碳纤维,进一步提高了铜合金材料的弯曲强度,从而提高了铜合金的机械强度。最后碳纤维进行改性处理,使其分散更均匀,同时稳定性更好。



    技术特征:

    1.一种铜合金材料连续生产方法,其特征在于,包括原料预处理、熔炼和连铸包覆;

    2.根据权利要求1所述的一种铜合金材料连续生产方法,其特征在于,所述铜合金原料包括:3-4重量份的钛,92-96重量份的铜以及0.05-0.1重量份的铝或铁。

    3.根据权利要求1所述的一种铜合金材料连续生产方法,其特征在于,所述熔炼温度:1100-1200℃。

    4.根据权利要求1所述的一种铜合金材料连续生产方法,其特征在于,所述有机溶剂为脂肪酸、脂肪族胺、脂肪酸酰胺、脂肪族醇以及由脂肪酸和脂肪族醇构成的酯中的至少一种。

    5.根据权利要求1所述的一种铜合金材料连续生产方法,其特征在于,所述规定速率为2-8m/s。

    6.根据权利要求1所述的一种铜合金材料连续生产方法,其特征在于,所述纳米碳纤维的长径比为20-30:1。

    7.根据权利要求1所述的一种铜合金材料连续生产方法,其特征在于,所述纳米碳纤维还进行改性处理,具体为:将二氧化硅、三乙胺、甲苯和溴代异丁酰溴,溶于甲苯中,在0-5℃下反应3-6h,然后在20-30℃下继续反应10-13h,离心干燥,得到产物一,将产物一与叠氮化钠、n,n-二甲基甲酰胺,在50-60℃下反应20-40h,离心干燥,得到产物二,将产物二、纳米碳纤维以及n,n-二甲基甲酰胺在惰性气体氛围下加入溴化亚铜反应,将反应产物过滤,清洗干燥制得。

    8.一种铜合金材料连续生产系统,用于生产如权利要求1-7任一所述方法得到的铜合金材料,其特征在于,包括依序设置的原料预处理系统、熔炼炉、连铸包覆装置,还包括集成控制系统。


    技术总结
    本发明公开了一种铜合金材料连续生产方法及系统,涉及铜合金材料领域,包括原料预处理、熔炼和连铸包覆;其中,所述连铸包覆为在熔炼后得到的铜合金基体的表面包覆一层复合晶态层;本发明在铜合金基体表面包覆一层复合晶态层,复合晶态层中的非晶态层中含有多种不同种类的原子,其中非晶态层的无序结构导致离子的难以移动,从而提高了铜合金的耐腐蚀性能。结合复合晶态中夹杂的纳米碳纤维,进一步提高了铜合金材料的弯曲强度,从而提高了铜合金的机械强度。

    技术研发人员:裴锋,胡家元,贾蕗路,李伟,王森,柳森,田旭,刘欣
    受保护的技术使用者:国网江西省电力有限公司电力科学研究院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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