超细钨铝复合材料制备

众所周知，氧化铝具有硬度大、熔点高，耐磨性好，高温化学性能稳定等特点，在工业生产中应用广泛。由于其硬度大，在磨料磨削行业可用于生产磨料、抛光粉等产品；因其高温化学性能稳定，在耐火材料和陶瓷行业中是耐火砖、坩埚、瓷器、人造宝石的主要原料。

钨粉是采用粉末冶金法制备钨深加工产品的原料，通常是以仲钨酸铵或经煅烧成的三氧化钨（WO₃）为原料，用氢气还原制得。钨具有熔点高、膨胀系数低、导电导热性能好等优点，但其高温抗磨性较差。

基于氧化铝和钨各自的优点，采用粉末冶金法可制成高温耐磨的三氧化二铝和钨复合材料。在这过程中，粉末的制备是粉末冶金工艺的关键。目前，金属粉末的制取方法主要有机械法和物理化学法两大类，具体到三氧化二铝和钨（Al₂O₃/W）混合粉末的制备，由于两者物理性质差别较大，所得的粉末容易团聚，高温烧结后对复合材料性能的提高作用有限。

为解决上述难题，有学者提出一种超细钨铝混合粉末的制备方法，其最终成品可用于航空等新材料领域，该制备方法的具体细节为：

采用液液混合法，根据最终所要制备的混合粉末的质量比称取硝酸铝、钨酸铵和柠檬酸，根据柠檬酸的质量和1.35mol/L的浓度，称取蒸馏水；

一、首先将硝酸铝溶于蒸馏水中，配成质量浓度为70%的硝酸铝溶液，再将柠檬酸和钨酸铵加入余下蒸馏水中形成悬浊液，将硝酸铝溶液加入悬浊液中，搅拌20分钟后得到混合液体；

二、将混合液体在85℃下加热并搅拌，直至形成粘性流体，然后经120℃干燥脱水，14小时后得到干燥粉末；

三、将干燥粉末在550℃空气氛围中焙烧8个小时除去有机物，得到三氧化二铝和三氧化钨混合粉末；

四、把三氧化二铝和三氧化钨混合粉末放入氢气还原炉中进行两段还原，一段还原温度520℃，时间3小时，二段还原温度950℃，时间5小时，得到体积分数为1%的超细钨铝混合粉末，氧化铝的粒度为80纳米，钨的粒度为0.8微米。

上述超细混合粉末的制备采用液液混合法，实现了制备原料在分子层面上的均匀混合，有利于制得超细且分布均匀的三氧化二铝和钨的混合粉末，并满足制备高性能超细钨铝复合材料的要求。

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