仲钨酸铵制备超细钨铜粉

钨铜(W-Cu)复合材料具有良好的导热、导电、低热膨胀、无磁性、真空下性能好、耐电弧腐蚀等综合性能,广泛应用于民用工业和航空航天领域.因此,它们通常用作电触点,尤其是在高压应用中。

因此,以仲钨酸铵和硝酸铜为原料,通过 GNP 法合成了含有钨和铜的氧化物和盐的前驱体粉末,仲钨酸铵被用作制备超细钨铜粉的钨源,粉末的粒径约为200 nm,具有良好的可烧结性。W-Cu粉的制备过程如下:

钨铜合金图片

三水合硝酸铜[Cu(NO3)2·3H2O]、仲钨酸铵[(NH4)6H2W12O40·xH2O]和甘氨酸[C2H5NO2],一端为羧基,另一端为氨基,用作络合剂和燃烧剂。将化学计量的化学品溶解在蒸馏水中以获得混合溶液。然后在溶液中加入甘氨酸,形成透明均匀的溶液,然后加热,溶液的粘度逐渐增加。随着温度升高,最终在粘性凝胶中发生自持燃烧,并获得深色前体粉末。在400°C下煅烧2小时以去除有机残留物形成稳定的晶体结构后,将前驱体在氢气气氛中在650°C、700°C和750°C下还原90分钟以获得W-20Cu粉末。对于烧结研究,将前驱体在 700°C 下在 H2 中还原 90 分钟获得的 W-20Cu 复合粉末在 200 MPa 下压制成直径为 18 毫米、厚度为 2 毫米的圆柱形颗粒。压块的生坯密度约为 55%。然后将压制的 W-20Cu 粉末压块在 H2 气氛中在 1050-1200°C 下烧结 2 小时。加热速率和氢气流速分别为 5 °C min-1 和 100 mL/min。

W-20Cu粉的XRD图谱

总之,仲钨酸铵已被用作钨源,用于制备粒径约200 nm超细钨铜粉。提出了甘氨酸 - 硝酸盐工艺 (GNP) 还原方法来制备 W-20 wt.% 铜粉 (W-20Cu)。得到的W-20Cu粉末粒径约为200nm左右,粉末表现出良好的烧结性。将粉末压块在 H2 气氛中在 1200°C 下烧结 2 小时,以获得大于 98.5% 的相对密度。烧结后的 W-20Cu 压块也获得了均匀的显微组织和良好的物理机械性能。通常,W-20Cu 样品在 1200 °C 下烧结 2 小时的电导率和维氏硬度分别为 40.1% IACS 和 278 HV。

 

 

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