納米鎢銅稀土複合粉末製備流程

納米鎢銅複合材料兼具鎢與銅的優良特性,廣泛應用於電極材料、電接觸材料、電子封裝材料和熱沉材料等,但是鎢、銅元素互不溶解、熔點相差大、潤濕性差且燒結後緻密度低的缺點導致了鎢銅複合材料性能的降低、生產成本的提高。

近年來國內外對納米鎢銅複合粉的製備方法主要有機械合金化法、機械化學法、噴霧乾燥法等。常用的機械合金化法在粉末製備階段(球磨階段)會引入一定量的雜質元素,粉末製備時間長,一般在10h以上;機械化學法相對機械合金化法能縮短粉末製備時間和防止污染,但是用該方法製備納米鎢銅複合粉料步驟複雜、還原溫度高、能耗大;噴霧乾燥法溶液分散均勻,防止了成分偏析,所制得氧化物粒子多為球形,流動性好,易於處理,但是存在分解還原過程時間比較長,需要10h左右。

纳米钨铜稀土复合粉末制备图片

針對現有技術存在的問題,有學者創新出一種納米鎢銅稀土複合粉末的製備方法,通過該方法製備鎢銅複合粉體,可以改善成品細微性、均勻性、緻密性和材料的綜合性能,並降低生產能耗和縮短生產週期,其主要過程有:

1)選擇可溶性鎢鹽、可溶性銅鹽作為原料;

2)將原料按品質比W:20%~80%,Cu:20~80%配製成濃度為20%~50%的溶液;

3)加入酸溶液以控制步驟2)中溶液的pH值為3~5;

4)加入0.01wt%~0.5wt%的微量稀土合金化元素,攪拌均勻後得到較飽和溶液或近膠體;

5)將溶液或近膠體按已知手段進行噴霧乾燥,使溶劑快速蒸發,生產出近球形的前驅體粉末;

6)將前驅體粉末在高溫快速分解爐中煆燒,使前驅體粉末產生快速分解,得到鎢銅稀土氧化物複合粉末;

7)將鎢銅稀土氧化物複合粉末在還原性氣氛中還原,得到納米鎢銅稀土複合粉。

稀土元素Y、Ce、La、Gd通過微合金化細化晶粒,在煆燒、高溫還原和粉末製品燒結過程中均能有效抑制晶粒長大,並能優先吸附P、O等雜質元素而降低雜質偏析,高溫快速分解避免了銅濃度梯度現象,能有效、準確地實現預定配比。最終可使生產週期短、能耗和銅損耗小、產品的細微性、均勻性、緻密性和材料的綜合性能均得到提高。

 

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