鎢粉表面鍍銅超聲波處理技術應用

鎢具有高熔點、 高硬度等優良性能，銅具有較好的導熱、導電性能。由鎢和銅組成的 W-Cu 複合材料則具有良好的導熱性、 導電性和低熱膨脹係數。傳統的鎢銅合金製備方法主要有熔滲法和離子熱噴塗法和層壓層壓粉末冶金法。熔滲法是使用最多，工藝最為成熟的，但也存在一些缺陷，因為鎢和銅的性質差異很大，鎢和銅只能形成假合金形態，內部難以達到鎢和銅的均勻分佈，導致性能降低或不穩定。

隨著新材料的研究，特別是電子工業的發展，鍍銅工藝被深入研究並獲得廣泛應用。在電子工業中，鎢銅以其優良的導熱特性而被作為熱沉材料，廣泛應用於大型積體電路、大功率微波器，各種電子器件基片、連接件、電子封裝材料、散熱件和熱沉材料。

研究認為，鎢粉的性能影響著鎢粉的使用及其製品的性能，在鎢粉表面化學鍍銅再燒結，可獲得與其它方法製備而成的鎢銅餘合金一樣的加工性能、導熱性能以及壓制成型性能，而且，鎢粉表面鍍銅可得到比傳統工藝細微性結構更均勻的合金。

目前比較成熟的鍍銅工藝有溶膠-凝膠法、化學鍍覆法等，但都存在鍍覆速度較慢、鍍覆不均勻、鍍覆不牢固、鍍覆層不緻密等問題，鍍覆效果不佳。所以尋求一種優質的鍍覆工藝顯得尤為重要，近年來，有學者研究出了超聲波鎢粉表面鍍覆處理法。

步驟1、首先對鎢粉進行表面預處理，預處理的過程均施加超聲波，超聲波的頻率為20~40KHz，單位功率因數範圍為0.5~2W/cm2，

步驟2、配置濃度為10~25g/L的五水硫酸銅溶液，並同時配置混合濃度為40~60g/L酒石酸鉀鈉和濃度為15~30g/L乙二胺四乙酸二鈉的混合溶液，將五水硫酸銅溶液和混合溶液混合均勻後用10wt.%氫氧化鈉溶液調節pH值為11~13，最後加入硫代硫酸鈉控制硫代硫酸鈉濃度為9~15mg/L獲得化學電鍍液；

步驟3、將鎢粉按照液固比為1:15~1:55l/g加入到步驟2配置得到的化學鍍液中，然後在磁力攪拌的條件下加入甲醛溶液，控制每1L化學鍍液中加入甲醛溶液22~28mL，然後在溫度為45~70℃、每隔15min時間用超聲波攪拌一次、超聲波的頻率為20~40KHz、超聲波的單位功率因數範圍為0.5~2W/cm²條件下，通過磁力攪拌和超聲波的共同作用下鍍覆90~130min，將鍍覆後的化學鍍液靜置15min後，除去上層溶液，下層紅色沉澱物即為鍍銅鎢粉，鍍銅鎢粉用蒸餾水清洗3次，再用酒精清洗2~3次，然後真空乾燥箱中90~100℃溫度下乾燥獲得乾燥、純淨的鍍銅鎢粉。

通過超聲製備得的鍍銅的鎢粉體顆粒表面光滑平整，銅鍍層連續、均勻、緻密，說明本法採用的鍍覆方法解決了現存銅鍍覆鎢粉體鍍覆層不均勻、不牢固的問題，提高了鍍覆速度和鍍覆層緻密度，並縮短了生產週期，有著廣闊的應用領域和市場前景。