钨铜复合材料的制备

钨铜(W-Cu)复合粉体在电子、机电、军工、航空航天等行业有着广泛的应用。这是由于其出色的导热性和导电性。这些粉末的特性取决于它们的组成、起始粉末的特性及其合成程序。最近,科研人员通过烧结仲钨酸铵(APT)和水合硝酸铜成功制备了钨铜复合材料,铜含量为30wt%。 W-30wt%Cu复合材料的制备方法如下:
 
W-Cu复合材料图片
 
首先,在研钵中用研杵手动混合仲钨酸铵和硝酸铜水合物,化学计量比为 30 wt% Cu 和 70 wt% W。然后将粉末置于氧化铝舟中并在 800 °C 的电阻炉中还原。升温速率为10℃/min,粉末在800℃下等温保持30分钟。所用还原气体为氢气,流速约为6毫升/秒。保持气流直到炉子冷却到 500°C,并使用氩气流至室温以避免氧化。然后,制备直径为5mm、厚度为3-4mm的圆柱形样品用于烧结。这些样品在直径为 5 mm 的钢模中使用单级压力机在 500 MPa 的压力下单轴压实。
 
将生坯样品在管式炉中在氩气气氛下以 10 ml/s 的流速在 1200°C 下烧结。升温速率为10℃/min,样品保持等温60分钟。将样品在炉中冷却至室温,然后通过OM、SEM和EDS对烧结体进行表征。还实现了密度测量和显微维氏硬度 (HV)。通过XRD、SEM、EDS和粒度分析对所得材料进行表征。根据几何密度,通过密度测量和光学显微镜和扫描电子显微镜观察烧结样品的密度和最终结构。
 
仲钨酸铵图片
 
总之,W-30 wt% Cu 复合粉末是由 APT 和硝酸铜制备的,由于良好的相分散性和粉末粒径以及 25.64 nm 的微晶尺寸而促进了其烧结。结果表明,在 1200 °C 下烧结时,产生的 W-30 wt% Cu 的密度可能非常接近理论密度。 SEM微观结构分析表明Cu填充空隙并形成一些富铜区域。因此,当APT和硝酸铜得到W-30wt%的Cu粉时,不需要预精炼,可以得到密度接近理论密度的均质结构。
 

 

 

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