纳米钨合金粉末制备技术（III）——溶胶-凝胶法

溶胶-凝胶法的基本原理是将易于水解的金属化合物(无机盐或金属醇盐) 在某种溶剂中与水或其他物质发生反应，经水解与缩聚过程逐渐凝胶化， 再经干燥/ 煅烧和还原等后处理得到所需的材料。其基本反应有水解和聚合反应, 可在低温下制备纯度高、粒径分布均匀、化学活性高的单、多组分混合物(分子级混合)。

SrikanthRaghunathan等人用溶胶-凝胶法制备了多种纳米晶钨合金粉末， 如W- Mo、W-Cu、WC- Co复合粉末。以制取纯W粉为例，首先将Na2·WO4·2H2O晶体加入到0. 1N的盐酸中，然后在11. 3N的盐酸中进一步酸化并加热到298K~333K之间，控制化学合成条件如pH值等,便可得到凝胶状的钨酸先驱体，干燥后进行氢还原即可得到钨粉。采用这种方法，可以制取2~5nm的钨酸凝胶前驱体和10~ 30nm的钨颗粒。制备含有多种元素的纳米钨合金粉末的方法与此类似，它是将多种金属盐溶涂混合。用这种方法制得的W-Mo固溶体凝胶颗粒的尺寸为50~ 100nm，制取表层涂Ni的W凝胶颗粒的尺寸为30~100nm，制取表层涂Cu的W颗粒尺寸为25~75nm，并发现涂层的厚薄不一。

使用溶胶-凝胶需要注意的是进行氢还原时必须严格控制水蒸气含量和杂质含量，并保持高的氢气流速。用这种方法制备的纳米粉末微观结构单一， 化学成分控制精确，操作较为简单, 成本也较低廉，但由于工艺过程较复杂，在批量生产时有较大的困难。


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