球磨固相反應法制備鎢青銅

鎢青銅的製備多採用電解法、濕化學法、熱還原法等。電解熔融鎢酸鹽與氧化鎢體系能獲得高質量的鎢青銅單晶樣品,並且能對樣品中M 元素含量及摻雜元素含量進行有效調控,但電解法制備時間長、產率低,不能滿足實際應用的要求; 濕化學法由於合成溫度相對較低,鎢青銅產物結晶狀態較好等特點而受到關注,但製備條件苛刻且製備週期較長; 熱還原法一般是將三氧化鎢、鎢單質和金屬M 的鎢酸鹽按適當比例混合,然後在惰性氣氛或真空下加熱,反應溫度一般為1000 ℃左右。熱還原法是早期製備鎢青銅的主要方法,缺點是需要較高的反應溫度以及產物的品質較難控制。
 
球磨固相反應法將K2WO4和WO3粉末混合球磨後進行真空固相反應,在750 ℃得到了單相的K0.27WO3鎢青銅多晶樣品。該合成方法簡便高效,為今後鎢青銅材料的批量製備及實際應用提供了可行性實例。
 
球磨後壓片的混合料在800 ℃時熔化,而在750 ℃時仍能保持原始塊狀,真空固相反應後的產物呈深藍色且沒有明顯雜質。圖1為所製備樣品的XRD 圖譜。從圖中可以看出,750 ℃和800 ℃的反應產物均為六方結構,衍射峰的位置及強度與鉀鎢青銅KxWO3( 0 < x < 0.33) JCPDS 標準卡片的衍射數據完全一致,說明球磨固相反應法制備的樣品單相性很好。

不同溫度下固相反應產物XRD圖譜
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