CN100589902C - 一种超细或纳米钼铜复合粉末及其合金的制备方法 - Google Patents
一种超细或纳米钼铜复合粉末及其合金的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100589902C CN100589902C CN200710035815A CN200710035815A CN100589902C CN 100589902 C CN100589902 C CN 100589902C CN 200710035815 A CN200710035815 A CN 200710035815A CN 200710035815 A CN200710035815 A CN 200710035815A CN 100589902 C CN100589902 C CN 100589902C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- molybdenum
- powder
- nanometer
- composite powder
- fine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及溶胶-喷雾干燥—两步还原技术制备超细或纳米钼铜复合粉，其特征在于适当选择盐成分，将其配成10～30wt%的溶液，设定适当的喷雾干燥参数和煅烧温度以及保温时间。加入0.5-10wt%表面活性剂，控制胶体的pH＜6，煅烧温度为200～450℃，煅烧时间为30-150min。然后在还原气氛中经200～450℃和600～940℃两步还原得到超细或纳米钼铜复合粉末，时间分别为30-120min和30-150min。本发明可以得到钼铜成分比例可调的超细或纳米钼铜复合粉末，它们具有比表面发达、粒度细小、纯度高等特点。该超细或纳米钼铜复合粉末具有很好的烧结活性，在1020-1250℃烧结30-120min可得到相对密度为99.7%的细晶钼铜合金。
Description
技术领域：
本发明涉及一种采用纳米技术制备超细或纳米钼铜复合粉末及其细晶合金。
背景技术：
Mo-Cu合金具备良好导电导热性、抗高温、耐烧蚀、高强度、高硬度等性能特点，广泛地应用于电工电子、仪器仪表、国防军工、航空航天等领域。钼铜合金通常采用粉末冶金液相烧结法和熔渗法制备，但由于钼与铜之间互不相溶、润湿性较差，两者熔点相差很大，以及传统粉末冶金方法所采用的粉末粒度粗大，导致钼铜复合材料在液相烧结时致密化难以达到98％以上的相对密度，在合金性能、材料成分、组织结构和密度等方面难以满足要求，因而这种方法存在很大的问题和不足。采用纳米粉末制备钼铜合金能够缩短粉末颗粒间的物质传输距离，提高系统的烧结活性，容易实现材料的高致密化，可达到接近完全致密的相对密度，能满足材料高导电导热性、高强度、高气密性等的要求。因此近年来采用纳米粉体促进、改善及制备纳米结构钼铜合金引起了广泛重视。
机械合金化法是目前制备具有纳米晶结构复合粉末最普遍最常见的方法，该方法通过高能球磨对钼、铜混合粉末进行强烈的撞击、研磨和搅拌，将粉末破碎成纳米级粒子，同时不同元素之间还发生相互扩散，从而获得成分超均匀分布、纳米晶尺寸的钼铜复合粉末。但该方法最大缺点是生产时间长，粉末批量制备受到限制，粉末体严重挤压变形造成内应力大和片层状粉末形貌不利于成形，而且长时间球磨引入氧含量和其它球磨夹杂物，从而降低合金性能。
氧化物共还原法也有人用来研究制备Mo-Cu复合粉末，该方法是用钼的氧化物(如：MoO3，MoO2)，或重钼酸铵ADM(NH4)2Mo2O7、钼酸六铵AMP(NH4)6Mo7O24·4H2O等钼盐与铜的氧化物(CuO，Cu2O)混合球磨再还原得到钼铜复合粉末，但这种方法在成分均匀性、粉末粒度和粉末成分控制等方面存在问题，不利于制备高活性的成分均匀分布的纳米粒度Mo-Cu复合粉末。
凝胶-共还原法是以(NH4)6Mo7O24·4H2O和CuO为前驱体，采用有机物辅助的凝胶工艺制得干凝胶，干凝胶经煅烧、还原后，获得平均粒度为200nm的超细Mo-Cu复合粉末，该粉末具有很高的烧结活性，其压坯式样在1150℃下氢气烧结可获得相对密度为99.65％的钼铜合金，其缺点是凝胶的制备过程中工艺复杂，不宜规模生产。
发明内容：本发明综合利用现有工艺方法的长处，克服其不足，提出从原子角度设计制备成分均一的溶胶体，用喷雾干燥一两步还原技术批量制备超细或纳米钼铜复合粉末，粉末平均晶粒尺寸小于50nm。与已有方法相比，本发明适合于工业化生产，而且更容易控制粉末成分和成分的均匀性、粉末纯度、粒度和形貌。采用该技术制备的粉末可以在1020-1250℃一次烧结制备密度大于99.7％和拉伸力学性能很高的细晶合金。
为达到上述目的，本发明采用的方案是：
(1)采用钼盐和铜盐晶体为原料。
(2)将(1)中的原料按所需的钼铜成分比例分别配制成水溶液，然后再混合在一起，其浓度为10～30wt％。
(3)在(2)溶液中0.5-10wt％加入表面活性剂，控制PH≤6，充分搅拌均匀后，得到透明胶体。
(4)在(3)中的胶体在喷雾干燥机上进行喷雾热解，制得超细混合粉末前驱体。
(5)将(4)制得的超细混合粉末在200～450℃之间煅烧，得到钼铜复合氧化物混合粉末。
(6)将(5)制得的超细粉末前驱体在还原气氛H2中，分别经200～450℃(30-120min)和600～940℃(30-120min)两步还原后超细或纳米钼铜复合粉末。
(7)将该粉末制成的压坯式样在氢气气氛中于1020～1250℃烧结30-120min，可得到性能良好的钼铜合金。
所述钼盐包括：重钼酸盐、四钼酸盐、七(仲)钼酸盐、八钼酸盐等；
所述铜盐包括：硝酸铜、氯化铜、硫酸铜、醋酸铜等；
所述表面活性剂包括：氨水、硝酸、盐酸、硫酸、聚乙二醇、柠檬酸及柠檬酸盐、N，N-二甲基甲酰胺中的一种、两种或两种以上。
本发明的优点和积极效果，体现在：
(1)本发明制备的粉末晶粒尺寸非常小，小于50nm，纯度高达99.5％以上，钼铜成分比例容易调节，只需要调整溶液中钼、铜含量的比例，便可以生产各种成分比例的钼铜复合粉末。
(2)本发明制备的超细或纳米粉末具有良好的烧结特性，经压制烧结后致密度能接近全致密。
(3)与已报道的方法相比，本发明工艺简单，过程易于控制，粉末产量大，非常适合工业化生产。
下面结合实例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
实例1：
(1)称取124g七钼酸铵((NH4)6Mo7O24·4H2O)，在400ml水中用100g(即10wt％)的柠檬酸溶解仲钼酸铵，用硝酸调节溶液的PH值到1～2；
(2)在145ml的水溶解109.78g的硝酸铜晶体得硝酸铜溶液，并将该溶液与溶液(1)混合即可得到无沉淀的混合溶液的溶胶体；
(3)往(2)混合溶液中加入0.5wt％聚乙二醇，均匀搅拌10min；
(4)将(3)中溶胶混合溶液进行喷雾热解，得到钼铜复合粉末前驱体。
(5)将(4)中复合粉末前驱体煅烧，煅烧温度为450℃，保温时间为120min，得到Mo-30Cu的超细或纳米钼铜复合氧化物混合粉末。
(6)将(5)粉末在H2气氛下分别经360℃和940℃的两步还原工艺，得到Mo-30Cu的超细或纳米钼铜复合粉末。
实例2：
(1)称取16.1g四钼酸铵放进100ml的水溶液中，用21ml的氨水溶解，再用硝酸溶液调节溶液的PH值至4～6，配制成酸性的溶液A。
(2)称取6.3g的氯化铜晶体溶解于60ml的水中，配制成氯化铜溶液B。
(3)将溶液(2)逐渐加入到溶液(1)中，得到澄清的混合溶液C。
(4)往(3)混合溶液C中加入1wt％聚乙二醇，均匀搅拌10min，最终配置成11wt％溶胶混合溶液。
(5)将(4)中溶胶混合溶液进行喷雾热解，得到钼铜复合粉末前驱体。
(6)将(5)中复合粉末前驱体在空气中煅烧，煅烧温度为250℃，保温时间为120min，得到Mo-20Cu的超细或纳米钼铜复合氧化物混合粉末。
(7)对(6)粉末在H2气氛下分别经300℃和700℃的两步还原工艺，得到Mo-30Cu的超细或纳米钼铜复合粉末。
实施例3
将实例1、实例2制备的超细或纳米钼铜复合粉末经压制成式样后在1050℃烧结保温60min可得到相对密度为99.7％的细晶钼铜合金，该合金的抗拉强度最高可达到755MPa，延伸率大于20％。
Claims (2)
1.一种超细或纳米钼铜复合粉末的制备方法，用溶胶和喷雾干燥技术将配制的钼铜可溶性盐溶胶喷雾干燥，经煅烧和两步还原制备超细或纳米钼铜复合粉末，具体方法如下：
(1)称取124g七钼酸铵，在400ml水中用100g的柠檬酸溶解七钼酸铵，用硝酸调节溶液的PH值到1～2；
(2)用145ml的水溶解109.78g的硝酸铜晶体得到硝酸铜溶液，并将该溶液与步骤(1)得到的溶液混合即可得到无沉淀的混合溶液的溶胶体；
(3)往步骤(2)中混合溶液中加入0.5wt％聚乙二醇，均匀搅拌10min；
(4)将步骤(3)中溶胶混合溶液进行喷雾热解，得到钼铜复合粉末前驱体；
(5)将步骤(4)中复合粉末前驱体煅烧，煅烧温度为450℃，保温时间为120min，得到Mo-30Cu的超细或纳米钼铜复合氧化物混合粉末；
(6)将步骤(5)中粉末在H2气氛下分别经360℃和940℃的两步还原工艺，得到Mo-30Cu的超细或纳米钼铜复合粉末。
2.一种钼铜合金的制备方法，其特征在于：权利要求1制备的钼铜复合粉末制成的压坯式样在氢气气氛中于1020～1250℃烧结30-120min，得到钼铜合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200710035815A CN100589902C (zh) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | 一种超细或纳米钼铜复合粉末及其合金的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200710035815A CN100589902C (zh) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | 一种超细或纳米钼铜复合粉末及其合金的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101134243A CN101134243A (zh) | 2008-03-05 |
| CN100589902C true CN100589902C (zh) | 2010-02-17 |
Family
ID=39158685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200710035815A Expired - Fee Related CN100589902C (zh) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | 一种超细或纳米钼铜复合粉末及其合金的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100589902C (zh) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101733116B (zh) * | 2008-11-18 | 2012-07-11 | 国家纳米科学中心 | Cu3Mo2O9催化剂及其制备方法和应用 |
| CN101698909B (zh) * | 2009-10-30 | 2011-06-15 | 北京工业大学 | 一种制备钼铜合金的方法 |
| CN102029399A (zh) * | 2010-12-06 | 2011-04-27 | 东北大学 | 高速工具钢粉末的气固相还原直接生产方法 |
| CN102211202A (zh) * | 2011-05-13 | 2011-10-12 | 东北大学 | 无镍高氮不锈钢粉末的气固相反应生产方法 |
| CN102161100A (zh) * | 2011-05-13 | 2011-08-24 | 东北大学 | 一种高氮工具钢粉末的直接生产方法 |
| CN102581294B (zh) * | 2012-03-26 | 2014-05-07 | 沈阳化工大学 | 一种纳米金属铜粉体的制备方法 |
| CN102921954A (zh) * | 2012-11-13 | 2013-02-13 | 中南大学 | 一种低温制备“壳-核结构”纳米钼铜复合粉末的方法 |
| CN102909389B (zh) * | 2012-11-13 | 2014-06-18 | 中南大学 | 一种低温还原制备纳米钼铜复合粉的方法 |
| CN103752841B (zh) * | 2014-01-24 | 2016-03-09 | 合肥工业大学 | 一种纳米铜粉的制备方法 |
| CN103817340A (zh) * | 2014-03-13 | 2014-05-28 | 抚顺龙诚新科技材料有限公司 | 一种超细预合金粉的制备方法 |
| CN104475759A (zh) * | 2015-01-04 | 2015-04-01 | 湖南科技大学 | 一种高分散超细纳米Mo-Cu复合粉末的制备方法 |
| CN106956009A (zh) * | 2017-03-02 | 2017-07-18 | 天津大学 | 一种合金粉体及其制备方法 |
| CN108620600B (zh) * | 2017-12-18 | 2021-10-22 | 贵研铂业股份有限公司 | 一种高纯大比表面铂黑及其制备方法 |
| CN108889943A (zh) * | 2018-09-05 | 2018-11-27 | 河北工业大学 | 一种铜铁复合粉体材料的制备及其成型方法 |
| CN110079690B (zh) * | 2019-06-14 | 2020-11-06 | 安泰天龙钨钼科技有限公司 | 一种高钼含量钼铜合金及其制备方法 |
| CN110079691B (zh) * | 2019-06-14 | 2020-11-06 | 安泰天龙钨钼科技有限公司 | 一种低钼含量钼铜合金及其制备方法 |
| CN111545767B (zh) * | 2020-05-21 | 2021-10-15 | 西北有色金属研究院 | 一种纳米尺度多元合金的制备方法 |
| CN112705715B (zh) * | 2020-11-23 | 2022-06-28 | 浙江大学 | 一种通过喷雾干燥造粒制备Mo-Cu混合粉末的方法 |
| CN114029496B (zh) * | 2021-10-12 | 2022-11-08 | 南昌大学 | 一种新型超细钼铼合金粉的制备方法 |
| CN115229202B (zh) * | 2022-09-23 | 2022-12-09 | 西安稀有金属材料研究院有限公司 | 一种钼铜纳米复合粉体的制备方法 |
| CN115612883B (zh) * | 2022-10-31 | 2023-08-04 | 西安交通大学 | 一种钼酸铵原位分解制备多孔钼铜合金骨架的方法 |
-
2007
- 2007-09-26 CN CN200710035815A patent/CN100589902C/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 溶胶-凝胶法制备纳米MoCu复合粉体. 亢占英，陈文革，丁秉钧.稀有金属材料与工程，第34卷第6期. 2005 |
| 溶胶-凝胶法制备纳米MoCu复合粉体. 亢占英，陈文革，丁秉钧.稀有金属材料与工程，第34卷第6期. 2005 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101134243A (zh) | 2008-03-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100589902C (zh) | 一种超细或纳米钼铜复合粉末及其合金的制备方法 | |
| CN100446899C (zh) | 一种超细钨铜复合粉末的制备方法 | |
| CN105238983A (zh) | 一种稀土氧化物掺杂钨铜合金复合材料及其制备方法 | |
| CN106564927B (zh) | 超细氧化钇掺杂钨复合前驱体粉末的制备方法 | |
| CN101168197A (zh) | 一种超细/纳米钨铜镍复合粉末的制备方法 | |
| CN104630532B (zh) | 一种碳化物和稀土氧化物复合强化细晶钨材料的制备方法 | |
| CN1257785C (zh) | 用溶胶－喷雾干燥－热还原制备纳米级钨基复合粉末的方法 | |
| CN106994517B (zh) | 一种高导热低膨胀W-Cu封装材料的制备方法 | |
| CN106077695B (zh) | 一种高铜钨铜纳米复合粉末的制备方法 | |
| CN102350508B (zh) | 一种掺杂钨基复合粉体的制备方法 | |
| CN110038614B (zh) | 一种氮化钴负载的氮掺杂碳材料及其制备方法 | |
| CN110190241B (zh) | 一种镍钴锰前驱体颗粒的制备方法 | |
| CN108580917B (zh) | 一种低温燃烧合成制备钨弥散强化铜超细粉末的方法 | |
| CN111187958B (zh) | Mo粉/MoO2与钼酸镧铵粉末掺杂制备纳米氧化镧钼合金的方法 | |
| CN108788173B (zh) | 一种超细氧化钇掺杂钨复合粉末的水热制备方法 | |
| CN102690965A (zh) | 一种耐磨钼合金的制备方法 | |
| CN106191495A (zh) | 基于化学沉积法的银氧化锡电接触材料制备方法 | |
| CN108996549B (zh) | 一种MoO3片组装的网络结构纳米材料及其制备方法 | |
| CN108772569B (zh) | 一种超细纳米钨粉的水热制备方法 | |
| CN104498914A (zh) | 一种用溶胶-凝胶技术制备银-氧化锡电触头材料的方法 | |
| CN109848431A (zh) | 一种细钼粉的制备方法 | |
| CN108543952A (zh) | 一种前驱体法合成wc基纳米复合粉末的方法 | |
| CN109576529A (zh) | 高性能弥散铜合金及其制备方法 | |
| CN102389971B (zh) | 一种La掺杂W-Cu复合粉末的制备方法 | |
| CN106011511B (zh) | 一种碳化钛强化细晶钨材料的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100217 Termination date: 20110926 |