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钨铜复合材料的性能及制备方法

发布时间:2022-10-24 点击次数:323

钨铜复合材料兼具有钨的高密度、高熔点、高的弹性模量和铜的高导电、高导热等优点,广泛应用在做接触头、电极、大规模集成电路和大功率微波器件中的基片、嵌块、连接件和散热元件,以及用做各种的喉衬、燃气舵、鼻锥等耐高温部件。

 

由于钨、铜互不相溶和铜对钨的润湿性差,传统粉末冶金高温液相烧结和熔浸法制备的钨-铜材料难以达到高致密,得到较理想的导电、导热、力学性能和均匀分布的显微组织结构。

 

将铜、钨元素从纳米级尺度上进行元素复合设计而制备的钨-铜纳米将铜、钨元素从纳米级尺度上进行元素复合设计而制备的钨-铜纳米复合粉末可以从根本上改变钨、铜元素粉末的烧结活性和显微组织的不均匀性,,尤其采用喷雾干燥化学合成能够对粉末的化学成分、粉末粒度形貌更好地控制而更加受到关注。


为此,采用溶胶-喷雾干燥-氢气热还原法来制备钨-50%铜超细/纳米复合粉末。

 

一、实验仪器

     喷雾干燥机等

 

二、实验材料

      结晶体偏钨酸铵、结晶体硝酸铜  H2

 

三、实验过程

  1. 以偏钨酸铵、硝酸铜结晶体为原料,按W-50%Cu的比例称取相应的偏钨酸铵和硝酸铜结晶体并配制成水溶液。

  2. 添加表面活性剂和调节PH值得到溶胶体。

  3. 将胶体喷雾干燥投篮复合前驱体粉末,将喷雾干燥前驱体粉末在不同温度下煅烧,将煅烧后的粉末在H2气氛下还原。

  4. 采用X射线衍射对喷雾干燥粉末前驱体、煅烧后的钨铜氧化物复合粉末、以及还原过程中粉末、以及还原过程中粉末相变化进行物相分析和晶粒尺寸的测定,采用扫描电子显微镜观察粉末的形貌特征。

 

四、结论

1、采用喷雾干燥-氢气还原法制备的W-50Cu超细/纳米复合粉末在煅烧、还原过程中经历了一系列的复杂相转变过程。

2、喷雾干燥前驱体复合粉末呈现球形、非晶态,经过煅烧形成钨铜复合氧化物,煅烧温度对复合氧化物的组成有很大的影响。

3、煅烧后的复合氧化物粉末经过3个阶段的相转变形成颗粒细小,复合粉末,粉末中产生了超饱和固溶体新相。

 

 

 

 

 

 

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