【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及合金制備，具體是一種電阻穩定的錳銅合金材料及其制備方法。
技術介紹
1、錳銅合金因其具有較低的電阻溫度系數，在精密電阻器、標準電阻、應變片等電子元器件領域有著廣泛的應用。
2、然而，傳統的錳銅合金制備方法在提高電阻穩定性和降低成本方面仍存在一定的局限性。例如，常規熔煉工藝難以精確控制合金元素的均勻分布，導致合金性能波動；一些特殊工藝雖能改善性能，但成本過高，不利于大規模生產。
3、因此，有必要提出一種電阻穩定的錳銅合金材料以及其制備方法，來提高錳銅合金的電阻穩定性能。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種電阻穩定的錳銅合金材料及其制備方法，解決了上述
技術介紹
中所提出的問題。
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、一種電阻穩定的錳銅合金材料，所述錳銅合金按質量百分比包含：錳11%-13%、銅余量、鎵0.5%-1.5%、銦0.3%-1%、微量稀土元素0.05%-0.15%；
4、作為本專利技術的一種優選技術方案，所述微量稀土元素包含鈰、鑭、釹、鐠。
5、一種電阻穩定的錳銅合金材料的制備方法，包括以下步驟：
6、s1：預混合；
7、將錳粉、銅粉以及選自由鎵粉、銦粉、稀土元素粉組成的至少一種添加元素粉末分別制成懸浮液，所述懸浮液的溶劑為有機溶劑，金屬粉末在懸浮液中的質量濃度為10-50%；通過微流控芯片系統進行混合，所述微流控芯片包含多個直徑在10-100微米的微通
8、s2：預成型；
9、將上述初步混合粉末放入特制的導電模具中，在模具兩端施加脈沖電流，脈沖電流的峰值電流在100-1000安培之間，脈沖寬度為1-10毫秒，脈沖頻率為1-100赫茲，使粉末顆粒表面局部熔化并在電磁力作用下重排和壓實，形成預成型塊；
10、s3：熔煉；
11、先將熔煉爐預熱，向熔煉爐內充入氬氣，然后將預成型塊緩慢加入熔煉爐內，通過感應加熱方式加熱，在加熱過程中，通過自適應氣壓調控熔煉系統逐步降低熔煉爐內的氣壓，直至熔煉爐內形成真空狀態，粉末顆粒之間的原子擴散加劇，逐漸形成冶金結合，最終得到錳銅合金。
12、作為本專利技術的一種優選技術方案，在步驟s1中，所述有機溶劑為乙醇，金屬粉末制成懸浮液后使用超聲分散儀進行超聲分散處理，超聲功率為100-300瓦，超聲時間為10-30分鐘。
13、作為本專利技術的一種優選技術方案，所述特制的導電模具內壁涂覆有一層氮化硼涂層，涂層厚度為5-15微米，該涂層可減少脈沖電流作用時粉末與模具的粘連，提高預成型塊的表面質量，使預成型塊的密度均勻性偏差控制在3%以內，有利于后續熔煉過程中元素均勻擴散和合金化。
14、作為本專利技術的一種優選技術方案，所述自適應氣壓調控熔煉系統包括以下步驟：
15、步驟一：數據采集與初始化；
16、在熔煉爐內安裝溫度傳感器和壓力傳感器，實時采集爐內溫度t和氣壓p的數據，并傳輸至控制系統；設定預成型塊放入熔煉爐時的初始溫度t0、初始氣壓p0、目標最終氣壓pf以及合金熔點tm；
17、步驟二：低溫低壓預熱；
18、設定第一階段的目標溫度t1和目標氣壓p1；計算溫度上升速率r1=(t1-t0)/t1，其中t1為第一階段預計時間；計算氣壓下降速率s1=(p0-p1)/t1；控制系統根據r1和s1控制感應加熱功率和真空泵抽氣速率，實時監測t和p，確保溫度以接近r1的速率上升，氣壓以接近s1的速率下降，當t達到t1且p達到p1時，進入下一階段；
19、步驟三：中溫降壓階段；
20、設定第二階段的目標溫度t2和目標氣壓p2；計算溫度上升速率r2=(t2-t1)/t2，其中t2為第二階段預計時間；計算氣壓下降速率s2=(p1-p2)/t2；控制系統按照r2和s2調整加熱和抽氣參數，持續監測t和p，直至t達到t2且p達到p2；
21、步驟四：高溫真空階段；
22、設定第三階段的目標溫度t3和目標氣壓p3；計算溫度上升速率r3=(t3-t2)/t3，其中t3為第三階段預計時間；計算氣壓下降速率s3=(p2-p3)/t3；控制系統依據r3和s3強力提升加熱功率并加快抽氣速度，密切監控t和p，當t達到t3且p達到p3時，完成熔煉過程，保持此高溫真空狀態一段時間。
23、作為本專利技術的一種優選技術方案，若溫度上升速率偏離設定值超過±1℃/min，則控制系統相應調整感應加熱功率；若氣壓下降速率異常，控制系統調整真空泵工作參數。
24、作為本專利技術的一種優選技術方案，所述第一階段中，t1取值范圍為50-70分鐘，t1取值范圍為300-400℃，p1取值范圍為60-90kpa。
25、作為本專利技術的一種優選技術方案，所述第二階段中，t2取值范圍為30-50分鐘，t2取值范圍為600-700℃，p2取值范圍為20-40kpa。
26、作為本專利技術的一種優選技術方案，所述第三階段中，t3取值范圍為20-40分鐘，t3取值范圍為tm+50-100℃，p3取值范圍為-kpa。
27、本專利技術具有以下有益之處：在合金性能上，精確的成分設計（錳11%-13%、銅余量、鎵0.5%-1.5%、銦0.3%-1%、微量稀土元素0.05%-0.15%且含鈰、鑭、釹、鐠）使各元素協同，保障卓越電阻穩定性，減少電阻受外界因素影響，適用于精密電子領域；同時微量稀土元素細化晶粒，鎵與銦優化結構，賦予良好綜合機械性能，增強抗疲勞與耐磨等性能。在制備工藝方面，微流控芯片系統預混合，利用微通道等實現精細化均勻混合，避免成分偏析；脈沖電流預成型高效快捷，氮化硼涂層模具保障預成型塊質量與密度均勻性；自適應氣壓調控熔煉系統精準控制各階段溫度、氣壓及速率，實時監控調整，促進原子擴散與合金化，提高產品質量與合格率，降低廢品率，兼具高效穩定生產特性與廣闊應用前景。
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1.一種電阻穩定的錳銅合金材料，其特征在于，所述錳銅合金按質量百分比包含：錳11%-13%、銅余量、鎵0.5%-1.5%、銦0.3%-1%、微量稀土元素0.05%-0.15%。
2.根據權利要求1所述的電阻穩定的錳銅合金材料，其特征在于，所述微量稀土元素包含鈰、鑭、釹、鐠。
3.一種如權利要求1-2中任意一項所述的電阻穩定的錳銅合金材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
4.根據權利要求3所述的電阻穩定的錳銅合金材料的制備方法，其特征在于，在步驟S1中，所述有機溶劑為乙醇，金屬粉末制成懸浮液后使用超聲分散儀進行超聲分散處理，超聲功率為100-300瓦，超聲時間為10-30分鐘。
5.根據權利要求1所述的電阻穩定的錳銅合金材料的制備方法，其特征在于，所述特制的導電模具內壁涂覆有一層氮化硼涂層，涂層厚度為5-15微米，該涂層可減少脈沖電流作用時粉末與模具的粘連，提高預成型塊的表面質量，使預成型塊的密度均勻性偏差控制在3%以內，有利于后續熔煉過程中元素均勻擴散和合金化。
6.根據權利要求3所述的電阻穩定的錳銅合金材料的制備
7.根據權利要求6所述的電阻穩定的錳銅合金材料的制備方法，其特征在于，若溫度上升速率偏離設定值超過±1℃/min，則控制系統相應調整感應加熱功率；若氣壓下降速率異常，控制系統調整真空泵工作參數。
8.根據權利要求6所述的電阻穩定的錳銅合金材料的制備方法，其特征在于，所述第一階段中，t1取值范圍為50-70分鐘，T1取值范圍為300-400℃，P1取值范圍為60-90kPa。
9.根據權利要求6所述的電阻穩定的錳銅合金材料的制備方法，其特征在于，所述第二階段中，t2取值范圍為30-50分鐘，T2取值范圍為600-700℃，P2取值范圍為20-40kPa。
10.根據權利要求6所述的電阻穩定的錳銅合金材料的制備方法，其特征在于，所述第三階段中，t3取值范圍為20-40分鐘，T3取值范圍為Tm+50-100℃，P3取值范圍為-kPa。
...【技術特征摘要】
1.一種電阻穩定的錳銅合金材料，其特征在于，所述錳銅合金按質量百分比包含：錳11%-13%、銅余量、鎵0.5%-1.5%、銦0.3%-1%、微量稀土元素0.05%-0.15%。
2.根據權利要求1所述的電阻穩定的錳銅合金材料，其特征在于，所述微量稀土元素包含鈰、鑭、釹、鐠。
3.一種如權利要求1-2中任意一項所述的電阻穩定的錳銅合金材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
4.根據權利要求3所述的電阻穩定的錳銅合金材料的制備方法，其特征在于，在步驟s1中，所述有機溶劑為乙醇，金屬粉末制成懸浮液后使用超聲分散儀進行超聲分散處理，超聲功率為100-300瓦，超聲時間為10-30分鐘。
5.根據權利要求1所述的電阻穩定的錳銅合金材料的制備方法，其特征在于，所述特制的導電模具內壁涂覆有一層氮化硼涂層，涂層厚度為5-15微米，該涂層可減少脈沖電流作用時粉末與模具的粘連，提高預成型塊的表面質量，使預成型塊的密度均勻性偏差控制在3%以內，有利于后續熔煉過程中元素均勻擴散和...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳希春，張勇，張豪，張鑫宇，高偉，
申請(專利權)人：國工恒昌新材料義烏有限公司，
類型：發明
國別省市：
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