水熱合成法製備超細鎢銅粉末

鎢銅合金由於強度高、硬度高,而且具有耐電弧侵蝕性、抗熔焊性的優點,在電阻焊、電觸頭材料、電火花加工等離子電極材料上具有廣泛的應用。具體可用在大型積體電路中的引線框架、固態微波管等電子器件中的熱沉基片、航太技術中短時耐高溫熱侵蝕的火箭噴管喉襯等部件的重要材料。

目前,鎢銅合金通常採用熔滲法製備。之所以不適合採用粉末冶金法,是由於 鎢和銅液相潤濕角不為零且兩者又互不溶解,因此無論是液相燒結或是固相燒結均難以使燒結產品的相對密度大於98%。

水熱合成法製備超細鎢銅粉末圖片

不過隨著納米技術的進步,近年來,鎢銅合金製備逐漸轉向了超細鎢銅複合粉末的製備工藝方面。通過製備出顆粒細小、彌散分佈均勻的鎢銅複合粉末則可以提高燒結活性,進而可獲得物理性能良好、緻密度高的的鎢銅合金。已有的方法包括:化學共沉澱法、溶膠-噴霧乾燥-共還原法等,但多數方法工藝繁瑣,不易操作,且制得的複合粉末分散性、均勻性不高。所以,有學者化繁為簡,嘗試用最常用的水熱合成法製備超細鎢銅粉末,那麼過程和結果又如何呢?

按品質比為1.42~0.20取鎢酸鈉和硝酸銅為原料,然後分別配製成溶液,其中硝酸銅濃度為2.0~2.2mol/L,鎢酸鈉濃度為1.29~0.18mol/L,然後將配製的鎢酸鈉溶液加至硝酸銅溶液中,充分混合,制得混合溶液,之後用NaOH溶液調節混合溶液pH值為5~6,使混合溶液出現溶膠;再將所得含溶膠的混合溶液裝入高壓反應釜中,於壓強為6~20MPa、溫度為160~180℃條件下反應20~25h後,自然冷卻;最後,將反應所得產物濾出後,依次用無水乙醇和去離子水洗滌,洗滌後的樣品於75~85℃條件下恒溫脫水乾燥7~8h,得鎢銅氧化物固體複合粉末。

採用水熱合成法製備超細鎢銅粉末,在反應釜中一步製備出鎢銅氧化物複合粉體,不用再進行熱分解,保留了溶液中分子級的混合狀態,可制得顆粒超細、組織均勻的鎢銅氧化物複合粉末,從而改善鎢銅合金的燒結性能,製備出緻密度較高、導熱導電性能優異的鎢銅合金,並且該方法還減少了現有方法中前驅體溶液霧化、乾燥和前驅體鍛燒分解過程,工藝簡單、易操作,可以節約了大量能源。

 

 

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