КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ Российский патент 1996 года по МПК C22C33/02 C22C1/05 

Изобретение относится к металлургии, а именно к сплавам на основе железа и меди для изготовления токовводов в мощных транзисторах.

Широко известны в металлургии композиционные материалы на основе железа и меди с добавками углерода, используемые в качестве конструкционных материалов для производства электрических приборов (В. Шатт. Порошковая металлургия, спеченные и композиционные материалы. Перевод с немецкого. Металлургия, 1983, с. 173-175, 223).

Однако указанные композиционные материалы имеют низкие механические свойства, которые не позволяют использовать их в качестве токовводов в конструкциях полупроводниковых транзисторов.

Наиболее близким к заявляемому являются композиционный материал на основе меди [1] следующего состава, мас. Молибден 30-40 Бор 0,05-0,15 Карбонат бария 0,1-0,3 Медь Остальное
Этот композиционный материал имеет прочность на разрыв, равную 80 кг/мм2, и относительное удлинение 8%
Однако при его использовании в качестве токовводов в мощных транзисторах он не отвечает требованиям по прочности на изгиб (необходимо выдержать не менее 2-х перегибов на 90^о).

Цель изобретения повышение прочности на изгиб.

Цель достигается тем, что в композиционный материал, включающий медь, молибден и бор, вводят тетракислый натрий и железо при следующем соотношении компонентов, мас. Молибден 0,4-0,6 Бор 0,05-0,15 Тетраборнокислый натрий 0,2-0,4 Железо Остальное
Выбор железа в качестве основы обусловлен увеличением прочности на изгиб материала.

Увеличение содержания железа более 80% уменьшает прочностные свойства материала на изгиб, уменьшение не менее 60% снижает его прочностные свойства.

Увеличение содержания меди более 40% уменьшает прочностные свойства материала на изгиб, уменьшение же менее 20% увеличивает коэффициент линейного термического расширения.

Введение тетраборнокислого натрия улучшает смачиваемость железа при спекании и повышает за счет этого прочность композиционного материала.

Увеличение содержания тетраборнокислого натрия более 0,4 мас. приводит к снижению пластических свойств материала, уменьшение же менее 0,2 мас. не обеспечивает улучшения смачиваемости железа при спекании.

Необходимость присутствия молибдена в малых количествах обусловлена повышением прочности композиционного материала на изгиб.

Увеличение содержания молибдена более 0,6 мас. приводит к снижению пластических свойств материала, уменьшение же менее 0,4 мас. снижает прочность материала на изгиб.

П р и м е р. Для получения заявляемого композиционного материала было изготовлено пять смесей порошков с содержанием компонентов, мас. Медь 19, 20, 30, 40, 41 Молибден 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; Бор 0,04; 0,05; 0,1; 0,15; 0,2 Тетраборнокис- лый натрий 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; Железо Остальное.

Кроме того, была изготовлена смесь композиционного материала-прототипа с содержанием компонентов, мас. молибден 35, карбонат бария 0,2, бор 0,1 и медь остальное.

Смеси порошков прокатывали в полосы на двухвалковом прокатном стане с диаметром валков 1000 мм на толщину 4,5 мм, затем спекали при 1100^оС. Спеченные полосы прокатывали до толщины 3,0 мм и затем резали на полосы сечением 3х4-5 мм. Полученные заготовки вытягивали волочением в проволоку диаметром 1,5 мм. Промежуточный и окончательный отжиги проводили в среде водорода при 800^оС. На полученных таким образом материалах испытывали прочность на перегиб на 90^о.

Результаты опробывания представлены в таблице.

Из таблицы следует, что предлагаемый композиционный материал имеет прочность на перегиб в 2-2,6 раза выше по сравнению с прототипом.

Сущность изобретения является композиционный материал для изделий электронной техники. Материал содержит медь, молибден и бор и дополнительно тетраборнокислый натрий и железо при следующем соотношении компонентов, мас. %: молибден 0,4-0,6; бор 0,05-0,15; тетраборнокислый натрий 0,2-0,4; медь 20-40; железо остальное. Материал получают методом порошковой металлургии. 1 табл.

Композиционный материал для изделий электронной техники, содержащий медь, молибден и бор, отличающийся тем, что он дополнительно содержит тетраборнокислый натрий и железо при следующем соотношении компонентов, мас.

Молибден 0,4 0,6
Бор 0,05 0,15
Тетраборнокислый натрий 0,2 0,4
Медь 20 40
Железо Остальное