鎢銅複合材料的製備

鎢銅(W-Cu)複合粉體在電子、機電、軍工、航空航天等行業有著廣泛的應用。這是由於其出色的導熱性和導電性。這些粉末的特性取決於它們的組成、起始粉末的特性及其合成程序。最近,科研人員通過燒結仲鎢酸銨(APT)和水合硝酸銅成功製備了鎢銅複合材料,銅含量為30wt%。 W-30wt%Cu複合材料的合成工藝如下:
 
W-Cu複合材料圖片
 
首先,在研缽中用研杵手動混合仲鎢酸銨和硝酸銅水合物,化學計量比為 30 wt% Cu 和 70 wt% W。然後將粉末置於氧化鋁舟中並在 800 °C 的電阻爐中還原。升溫速率為10℃/min,粉末在800℃下等溫保持30分鐘。所用還原氣體為氫氣,流速約為6毫升/秒。保持氣流直到爐子冷卻到 500°C,並使用氬氣流至室溫以避免氧化。然後,製備直徑為5mm、厚度為3-4mm的圓柱形樣品用於燒結。這些樣品在直徑為 5 mm 的鋼模中使用單級壓力機在 500 MPa 的壓力下單軸壓實。
 
將生坯樣品在管式爐中在氬氣氣氛下以 10 ml/s 的流速在 1200°C 下燒結。升溫速率為10℃/min,樣品保持等溫60分鐘。將樣品在爐中冷卻至室溫,然後通過OM、SEM和EDS對燒結體進行表徵。還實現了密度測量和顯微維氏硬度 (HV)。通過XRD、SEM、EDS和粒度分析對所得材料進行表徵。根據幾何密度,通過密度測量和光學顯微鏡和掃描電子顯微鏡觀察燒結樣品的密度和最終結構。
 
仲鎢酸銨圖片
 
總之,W-30 wt% Cu 複合粉末是由 APT 和硝酸銅製備的,由於良好的相分散性和粉末粒徑以及 25.64 nm 的微晶尺寸而促進了其燒結。結果表明,在 1200 °C 下燒結時,產生的 W-30 wt% Cu 的密度可能非常接近理論密度。 SEM微觀結構分析表明Cu填充空隙並形成一些富銅區域。因此,當APT和硝酸銅得到W-30wt%的Cu粉時,不需要預精煉,可以得到密度接近理論密度的均質結構。
 

 

 

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