铜包覆钨复合粉体制备

随着粉体技术的出现和应用，发展起来的粉体包覆改性技术，其原理是在原粉体颗粒的表面，均匀地引入一种或多种其他组分的物质，形成一定厚度的吸附层或单层膜，从而改变粉体的表面特性或赋予粉体新的性能。包覆技术对于提高粉体的分散性能、解决其团聚问题、改善粉体粒子的活性、光学性质、耐热性、耐光性、表面色泽乃至随后的烧结特性等起到了重要的作用。

钨粉具有熔点高、密度大、硬度高、饱和蒸汽压低、热膨胀系数小等特点，钨粉表面化学镀铜可改善钨的加工性能、导热性能以及粉末冶金时钨粉或与其他材料的压制成型性能，目前国内尚无铜包覆钨粉体的成熟技术，只是将铜粉与钨粉进行机械混合、合金化或者是将钨盐和铜盐进行化学共沉淀处理，得到铜钨均匀分布的复合粉体。

近来，有研究人员研究出一种铜包覆钨复合粉体的制备方法，可在钨粉表面包覆一层铜膜，其过程按以下步骤进行：

1、按重量百分比，各组分含量为钨85％，铜15％。取85克粒径为10μm的钨粉，取浓度为37％的甲醛溶液加入钨粉中，控制甲醛溶液与钨粉的体积质量比为0.7ml/g，湿润钨粉。

2、根据比例及修正系数计算，取五水硫酸铜82.0g，加入蒸馏水，配成浓度为12.8g/L的硫酸铜溶液。该硫酸铜溶液中分别缓慢加入乙二胺四乙酸二钠111.9g，控制乙二胺四乙酸二钠在溶液中的浓度为27.3g/L，酒石酸甲钠55.8g，控制酒石酸甲钠在溶液中的浓度为13.6g/L，同时进行搅拌，混合均匀，形成混合液。

3、将该混合液加入湿润的钨粉，形成混浊液。该混浊液中通入压缩空气，控制空气流量为0.6L/min；利用电动搅拌器，对此混浊液进行强烈搅拌，使钨粉悬浮，形成悬浊液，同时对该悬浊液进行加热，并向悬浊液内滴加10％的NaOH溶液，控制反应过程中该悬浊液的pH值为11。

4、悬浊液温度至60℃，镀铜反应快速进行，镀液蓝色消失，钨粉变为紫红色，镀铜反应完成，此时停止加热、搅拌和通入压缩空气。将完成化学反应的悬浊液，静置15分钟，去除上层清液，5、按1∶1的体积比，将浓度为36％的盐酸溶液加入留下的沉淀物中，中和多余的碱液，再静置、沉淀并倒掉多余溶液，将蒸馏水加入沉淀物，对该沉淀物进行清洗，加水量恰好没过复合粉末，然后过滤，反复清洗3遍。然后将温度为45℃的苯骈三氮唑乙醇溶液加入清洗完毕的沉淀物中，搅拌浸泡5min，使之钝化。

6、用蒸馏水清洗6遍，无水乙醇清洗3遍并过滤，每次加入液体体积恰好没过粉末。将上述清洗后的沉淀物在空气中阴干，并置于温度为300℃还原炉内，通入流量为2L/min的氢气，还原2h，即制得铜包覆钨复合粉体。

改进工艺促使钨铜复合粉体的均匀性和材料的综合性能全面提升，解决复合粉体烧结成型过程中铜相的偏聚问题，使铜相均匀地呈网络状分布在钨基体的周围。进而获得一种具有高密度、高导热、高导电和低膨胀系数的复合材料。

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