高能球磨法制取钒钨铜复合材料

在众多的钒的氧化物中，二氧化钒以其迅速和突然的相变而显得与众不同，其相变温度为68摄氏度，能够发生从低温单斜晶系转变为高温四方晶系的可逆变化，使得其电阻率、光学透过率、磁导率等物理性质发生了巨大的变化。这一特性使得其在智能开关、电子装置和光电设备中具有非常大的前景。研究表明，钨可以有效降低二氧化钒的相变温度，铜可以提升二氧化钒的导电性能。

将钨掺杂二氧化钒粉体与铜合成一种钒钨铜复合材料，利用热敏性质使复合材料的电阻和磁性发生突变，可以降低二氧化钒的相变温度，这种复合材料可在武器装备、工业生产及信息领域得到应用。掺杂过程中，钨粉体颗粒越小，数量越多，分布越弥散，对材料常温电导率的影响越明显，因此，使用高能球磨法能得到质量越好的粉末成品，最终对复合材料电性能和磁性能等物理性能会产生明显的影响，也就是复合材料的相变效应得到了提高，其掺杂方法大致如下：

称量V_0.97W_0.03O₂粉末和电解Cu粉末，其中V与Cu的物质的量之比为20~50：50~80；然后将粉末混装入球磨罐中，按V_0.97W_0.03O₂粉末和Cu粉末总质量的15倍~60倍加入磨球，进行机械混粉12-72h，得到复合粉体；再次将复合粉体和磨球在高能球磨机中进行72h球磨，球磨机转速为100-800r/min，将混合均匀的粉末过筛后通过冷压模具进行预压制，压制压力300KN，保压3-8分钟形成复合材料毛坯；

最后合材料毛坯装在可加压坩埚中，放入真空高温烧结炉内，对炉内进行抽真空，当真空度达到10^-1～10^-3Pa时，对炉内进行加热，加热到600~700℃时保温60-120min，之后自然冷却，当真空烧结炉温度降低到室温时，恢复炉内气压到1×10⁵Pa后取出复合材料毛坯，对毛坯表面机加工处理后即得Cu/V_0.97W_0.03O₂复合材料。

使用高能球磨法，可以使制备二氧化钒钨铜复合材料的过程变得简单，流程可控，成本可控，并可以使功能复合材料在不同温度下发生电性能和磁性能突变效应得到提高。

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