CN101342597A - 一种均匀弥散的纳米级W-Cu复合粉制备方法 - Google Patents
一种均匀弥散的纳米级W-Cu复合粉制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101342597A CN101342597A CNA2008100321670A CN200810032167A CN101342597A CN 101342597 A CN101342597 A CN 101342597A CN A2008100321670 A CNA2008100321670 A CN A2008100321670A CN 200810032167 A CN200810032167 A CN 200810032167A CN 101342597 A CN101342597 A CN 101342597A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composite powder
- scale
- tungstate
- even dispersion
- producing nano
- 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.)
- Pending
Links
Images
Abstract
本发明公开了一种均匀弥散的纳米级W－Cu复合粉制备工艺，先分别制备钨酸盐和铜盐溶液，再使用沉淀或结晶的办法使钨酸盐溶液中的钨酸根离子和铜盐溶液中的铜离子以钨酸铜盐的化合物形式析出，从而形成W、Cu以分子混合的前驱体，再还原这种前驱体以获得纳米级W－Cu复合粉。本发明所涉及的均匀弥散的纳米级W－Cu复合粉制备方法，工艺简单、设备投资少、过程控制简便，适合于工业化生产、所得的复合粉能达到纳米级均匀弥散。
Description
技术领域
本发明属于金属材料领域，涉及一种均匀弥散的纳米级W-Cu复合粉制备方法。
背景技术
W-Cu复合材料因具有良好的物理、力学性能，较强的抗烧蚀性、抗热震性，以及优异的热控和微波吸收性能等，被广泛用于电接触器、真空断路器、热沉材料等功能和结构器件中。在这些应用中，常要求W-Cu材料具有较高的致密化程度和均匀的结构以提高其性能。然而对于以颗粒重排为烧结致密化主导机制的W-Cu体系来说，由于W、Cu互不相溶，且两者的密度相差较大，难以通过两元素粉末均匀混合以获得均匀化的微观结构，同时由于两组元熔点相差很大，要达到较高的烧结致密化程度同样存在困难。
有研究表明细化原料粉体、改善成分的均匀性是改善其烧结性能的主要途径。所以，近年来，有关超细以及纳米W-Cu粉体的制备及其烧结性能的研究引起了人们的重视。然而通过将两种金属粉末机械混合方法制备超细且W、Cu组分弥散分布的W-Cu复合粉体仍较困难，而采用金属氧化物粉末共还原法(流程如图1所示)、喷雾干燥法等化学合成法，虽然可以制得超细乃至纳米级的W-Cu复合粉，但是由于W、Cu在前驱体中仍属于有一定粒度的钨、铜氧化物颗粒的机械混合物，因此其复合粉难以达到纳米级均匀弥散。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种均匀弥散的纳米级W-Cu复合粉制备方法，该方法工艺简单、设备投资少、过程控制简便，适合于工业化生产、所得的复合粉能达到纳米级均匀弥散。
本发明的技术解决方案如下：
一种均匀弥散的纳米级W-Cu复合粉制备方法，其特征在于：
通过可溶性铜盐的铜离子与可溶性钨酸盐中的钨酸根离子作用形成难溶钨酸铜盐从水溶液中析出，形成W、Cu以分子混合的前驱体，再还原该前驱体获得纳米级W-Cu复合粉。
所述的可溶性钨酸盐为钨酸铵或钨酸钠，所述的可溶性铜盐为氯化铜、硝酸铜、硫酸铜或醋酸铜。
所述的铜离子可以Cu2+或Cu(NH4)4 2+的形式存在。
从水溶液中析出难溶钨酸铜盐的方法为沉淀或蒸发结晶。
所述的形成前驱体的过程为：将可溶性钨酸盐和可溶性铜盐化合物或溶液配制成的母液直接沉淀或在水浴中加热至80～100℃然后保温，母液中均匀析出沉淀物，将得到的沉淀经过滤清洗后干燥至质量恒定，得到前驱体粉末。
从所述前驱体中采用直接氢还原方法获得纳米级W-Cu复合粉。
所述的直接氢还原方法为将前驱物放入硅棒还原炉中先在450℃通H2还原，再在700-800℃通H2还原。
所述的水溶液的PH值为3～10，优选8～10。
所述的钨酸根离子存在于钨酸盐溶液中，该钨酸盐溶液的浓度按WO3计量为60～360g/L，溶液中铜和钨的mol比为2∶1-1∶1。
有益效果：
本发明基于各种钨酸根离子与铜离子能够形成难溶的钨酸盐的原理，获得W、Cu成分子级混合的化合物，因而提供了一种先制备W、Cu分子级均匀混合的前驱体，再还原得到W、Cu复合粉的方法。本发明所涉及的均匀弥散的纳米级W-Cu复合粉制备方法，工艺简单、设备投资少、过程控制简便，适合于工业化生产、所得的复合粉能达到纳米级均匀弥散(具体实验参数见实施例)。
附图说明
图1为金属氧化物粉末共还原法制备W-Cu复合粉工艺流程图；
图2为本发明制备W-Cu复合粉的工艺流程图；
图3为本发明制备的W-Cu复合粉前驱体的X-衍射分析结果；
图4为本发明制备的W-Cu复合粉的SEM照片。
具体实施方式
下面参照附图和实施例对本发明的实施进行说明。
图1显示了本发明的工艺流程，具体包括以下步骤：
1、以氨水溶解H2WO4.2H2O晶体制备(NH4)2WO4溶液或者市购商业Na2WO4溶解得到Na2WO4溶液，其浓度按WO3计量为60-360g/l，再配制PH值为3-10的Cu(NO3)2溶液(或者CuSO4、Cu(AC)2、CuCl2溶液)，将两种溶液混合；
2、使上述混合溶液沉淀或蒸发结晶得到钨酸铜沉淀物，将沉淀过滤清洗后在真空干燥箱中80℃下干燥至质量恒定，得到前驱体粉末；
3、上述前驱体粉末在硅棒还原炉中先在450℃通H2还原1小时，再在700-800℃通氢气(H2)还原1小时，得到均匀混合的纳米级W-Cu复合粉。
以下再以具体实施例进一步说明本发明的技术内容：
实施例1
以含WO3含量为60g/l的(NH4)2WO4溶液与PH为9的含氨Cu2+溶液配制获得母液；将母液在水浴中加热至80℃，随着溶剂的挥发，结晶到一定程度，母液中均匀析出沉淀物，将得到的沉淀过滤清洗后在真空干燥箱中80℃下干燥至质量恒定，得到前驱体粉末，X-衍射分析结果表明(附图3)前驱体为钨酸铜和碱式钨酸铜的混合体；将获得的前驱体粉末在硅棒还原炉中先以450℃通H2还原1小时，再以700℃通H2还原1小时，得到W-Cu复合粉。所得W-Cu复合粉末的SEM图片(附图4)表明该前驱体粉末还原制得的W-Cu复合粉颗粒细小均匀，颗粒形貌为近球形，其点扫描能谱、面扫描能谱、100nm区域扫描能谱、200nm区域扫描能谱结果显示均同时含有W、Cu组分，表明独立的W、Cu颗粒小于100nm，为纳米混合粉。
为表征所制得W-Cu复合粉的均匀性，对其进行了六个不同位置、不同大小区域的EDX分析，所得结果表明在这些不同区域内的Cu、W原子比分别1∶1.20至1∶1.27之间，彼此非常接近，因此还原后获得的W-Cu复合粉化学成分均匀。
实施例2
将WO3含量为360g/l的Na2WO4溶液与PH为3的CuCl2溶液混合后便析出沉淀物，将得到的沉淀过滤清洗后在真空干燥箱中80℃下干燥至质量恒定，得到前驱体粉末，将前驱体粉末在硅棒还原炉中先以450℃通H2还原1小时，再以800℃通H2还原1小时，得到W-Cu复合粉。所得W-Cu复合粉末的X-衍射结果、SEM结果表明复合粉达到了纳米均匀混合。
实施例3
以(NH4)2WO4、CuSO4为原料，将WO3计量为120g/l的(NH4)2WO4溶液与PH为10的Cu2+溶液配制获得母液；将母液在水浴中加热至80℃，保温1小时后，母液中均匀析出沉淀物，将得到的沉淀过滤清洗后在真空干燥箱中80℃下干燥至质量恒定，得到前驱体粉末，前驱体粉末在硅棒还原炉中先以450℃通H2还原1小时，再以700℃通H2还原1小时，得到纳米级W-Cu复合粉。
实施例4
以Na2WO4、Cu(AC)2为原料，将以WO3计量为60g/l的Na2WO4溶液与PH为9的Cu(AC)2溶液配制获得母液；将母液在水浴中加热至80℃，保温1小时后，母液中均匀析出沉淀物，将得到的沉淀过滤清洗后在真空干燥箱中80℃下干燥至质量恒定，得到前驱体粉末；获得的前驱体粉末在硅棒还原炉中先以450℃通H2还原1小时，再以700℃通H2还原1小时，得到纳米级W-Cu复合粉。
Claims (10)
1、一种均匀弥散的纳米级W-Cu复合粉制备方法，其特征在于：
通过可溶性铜盐的铜离子与可溶性钨酸盐中的钨酸根离子作用形成难溶钨酸铜盐从水溶液中析出，形成W、Cu以分子混合的前驱体，再还原该前驱体获得纳米级W-Cu复合粉。
2、如权利要求1所述的均匀弥散的纳米级W-Cu复合粉制备方法，其特征在于：所述的可溶性钨酸盐为钨酸铵或钨酸钠，所述的可溶性铜盐为氯化铜、硝酸铜、硫酸铜或醋酸铜。
3、如权利要求1所述的均匀弥散的纳米级W-Cu复合粉制备方法，其特征在于，所述的铜离子可以Cu2+或Cu(NH4)4 2+的形式存在。
4、如权利要求1所述均匀弥散的纳米级W-Cu复合粉制备方法，其特征在于，从水溶液中析出难溶钨酸铜盐的方法为沉淀或蒸发结晶。
5、如权利要求1所述均匀弥散的纳米级W-Cu复合粉制备方法，其特征在于，所述的形成前驱体的过程为：将可溶性钨酸盐和可溶性铜盐化合物或溶液配制成的母液直接沉淀或在水浴中加热至80～100℃然后保温，母液中均匀析出沉淀物，将得到的沉淀经过滤清洗后干燥至质量恒定，得到前驱体粉末。
6、如权利要求1所述均匀弥散的纳米级W-Cu复合粉制备方法，其特征在于，从所述前驱体中采用直接氢还原方法获得纳米级W-Cu复合粉。
7、如权利要求6所述均匀弥散的纳米级W-Cu复合粉制备方法，其特征在于，所述的直接氢还原方法为将前驱物放入硅棒还原炉中先在450℃通H2还原，再在700-800℃通H2还原。
8、如权利要求1所述均匀弥散的纳米级W-Cu复合粉制备方法，其特征在于，所述的水溶液的PH值为2～10。
9、如权利要求8所述均匀弥散的纳米级W-Cu复合粉制备方法，其特征在于，所述的水溶液的PH值优选为8～10。
10、如权利要求1～9任一项所述均匀弥散的纳米级W-Cu复合粉制备方法，其特征在于，所述的钨酸根离子存在于钨酸盐溶液中，该钨酸盐溶液的浓度按WO3计量为60～360g/L，溶液中铜和钨的mol比为2∶1-1∶1。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2008100321670A CN101342597A (zh) | 2008-08-27 | 2008-08-27 | 一种均匀弥散的纳米级W-Cu复合粉制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2008100321670A CN101342597A (zh) | 2008-08-27 | 2008-08-27 | 一种均匀弥散的纳米级W-Cu复合粉制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101342597A true CN101342597A (zh) | 2009-01-14 |
Family
ID=40244783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2008100321670A Pending CN101342597A (zh) | 2008-08-27 | 2008-08-27 | 一种均匀弥散的纳米级W-Cu复合粉制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101342597A (zh) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| CN103128310A (zh) * | 2011-11-29 | 2013-06-05 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 钨-铜复合粉末的制备方法 |
| CN103223494A (zh) * | 2013-03-27 | 2013-07-31 | 河南科技大学 | 一种水热合成钨铜氧化物复合粉末的制备方法 |
| CN103537686A (zh) * | 2013-10-16 | 2014-01-29 | 河南科技大学 | 一种具有钨包覆铜现象的WCu复合粉末的制备方法 |
| CN104028771A (zh) * | 2014-06-23 | 2014-09-10 | 上海应用技术学院 | 一种制备铜钨合金粉末的方法 |
| CN104073835A (zh) * | 2014-06-23 | 2014-10-01 | 上海应用技术学院 | 一种利用阳离子膜电解制备钨酸铜的方法 |
| CN105238983A (zh) * | 2015-09-29 | 2016-01-13 | 河南科技大学 | 一种稀土氧化物掺杂钨铜合金复合材料及其制备方法 |
| CN104028781B (zh) * | 2014-06-23 | 2016-06-22 | 上海应用技术学院 | 一种制备铜钼合金粉末的方法 |
| CN105734318A (zh) * | 2016-04-21 | 2016-07-06 | 长沙微纳坤宸新材料有限公司 | 纳米梯度复合W-Cu材料的制备方法 |
| CN108251685A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-07-06 | 北京科技大学 | 一种钨弥散强化铜基复合材料及其制备方法 |
| CN108339989A (zh) * | 2018-02-13 | 2018-07-31 | 河南科技大学 | 一种纳米级钨铜前驱粉体的简易制备方法 |
| CN108580917A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-09-28 | 北京科技大学 | 一种低温燃烧合成制备钨弥散强化铜超细粉末的方法 |
| CN109279654A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-01-29 | 盐城工学院 | 一种铜钨酸的制备方法 |
| CN108927527B (zh) * | 2017-05-24 | 2021-10-08 | 河南科技大学 | 一种纳米W-xCu合金的制备方法、纳米W-xCu合金 |
-
2008
- 2008-08-27 CN CNA2008100321670A patent/CN101342597A/zh active Pending
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103128310A (zh) * | 2011-11-29 | 2013-06-05 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 钨-铜复合粉末的制备方法 |
| 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 |
| CN103223494A (zh) * | 2013-03-27 | 2013-07-31 | 河南科技大学 | 一种水热合成钨铜氧化物复合粉末的制备方法 |
| CN103223494B (zh) * | 2013-03-27 | 2015-05-13 | 河南科技大学 | 一种水热合成钨铜氧化物复合粉末的制备方法 |
| CN103537686A (zh) * | 2013-10-16 | 2014-01-29 | 河南科技大学 | 一种具有钨包覆铜现象的WCu复合粉末的制备方法 |
| CN103537686B (zh) * | 2013-10-16 | 2015-10-14 | 河南科技大学 | 一种具有钨包覆铜现象的WCu复合粉末的制备方法 |
| CN104028771B (zh) * | 2014-06-23 | 2016-08-24 | 上海应用技术学院 | 一种制备铜钨合金粉末的方法 |
| CN104028771A (zh) * | 2014-06-23 | 2014-09-10 | 上海应用技术学院 | 一种制备铜钨合金粉末的方法 |
| CN104073835A (zh) * | 2014-06-23 | 2014-10-01 | 上海应用技术学院 | 一种利用阳离子膜电解制备钨酸铜的方法 |
| CN104028781B (zh) * | 2014-06-23 | 2016-06-22 | 上海应用技术学院 | 一种制备铜钼合金粉末的方法 |
| CN105238983A (zh) * | 2015-09-29 | 2016-01-13 | 河南科技大学 | 一种稀土氧化物掺杂钨铜合金复合材料及其制备方法 |
| CN105238983B (zh) * | 2015-09-29 | 2018-04-20 | 河南科技大学 | 一种稀土氧化物掺杂钨铜合金复合材料及其制备方法 |
| CN105734318A (zh) * | 2016-04-21 | 2016-07-06 | 长沙微纳坤宸新材料有限公司 | 纳米梯度复合W-Cu材料的制备方法 |
| CN108927527B (zh) * | 2017-05-24 | 2021-10-08 | 河南科技大学 | 一种纳米W-xCu合金的制备方法、纳米W-xCu合金 |
| CN108251685A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-07-06 | 北京科技大学 | 一种钨弥散强化铜基复合材料及其制备方法 |
| CN108580917A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-09-28 | 北京科技大学 | 一种低温燃烧合成制备钨弥散强化铜超细粉末的方法 |
| CN108580917B (zh) * | 2018-01-22 | 2019-12-31 | 北京科技大学 | 一种低温燃烧合成制备钨弥散强化铜超细粉末的方法 |
| CN108339989A (zh) * | 2018-02-13 | 2018-07-31 | 河南科技大学 | 一种纳米级钨铜前驱粉体的简易制备方法 |
| CN109279654A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-01-29 | 盐城工学院 | 一种铜钨酸的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101342597A (zh) | 一种均匀弥散的纳米级W-Cu复合粉制备方法 | |
| CN101554664B (zh) | 一种纳米级银粉的制备方法 | |
| CN102632248B (zh) | 一种球形银粉及其制备方法 | |
| KR100954425B1 (ko) | 연속식 용액환원에 의해 은 분말을 제조하는 방법 | |
| 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 | |
| CN101333000B (zh) | 液相法合成高纯电子级钛酸钡的工艺 | |
| CN103100722B (zh) | 一种高振实单分散银粉的制备方法 | |
| KR100486604B1 (ko) | 습식환원법에 의한 극미세 구리분말의 제조방법 | |
| KR101045186B1 (ko) | 구리 나노입자 제조방법 및 이에 따른 구리 나노입자 | |
| CN110997198B (zh) | 银粒子及其制造方法 | |
| TW200536636A (en) | Highly crystalline silver powder and method for production thereof | |
| CN102139908B (zh) | 一种亚微米级氧化钇及其制备方法 | |
| CN108788175B (zh) | 球形银粒子及其制造方法、导电性糊剂及包含其的装置 | |
| CN106994517B (zh) | 一种高导热低膨胀W-Cu封装材料的制备方法 | |
| CN103962570A (zh) | 一种纳米镍粉的制备方法 | |
| CN103079726A (zh) | 银粒子及其制备方法 | |
| CN116618675A (zh) | 一种用于异质结太阳能电池低温烧结银粉的制备方法 | |
| CN102807256A (zh) | 一种钴氧化物粉末的制备方法 | |
| JP4100244B2 (ja) | ニッケル粉末とその製造方法 | |
| KR20200038742A (ko) | 은 분말 및 이의 제조 방법 | |
| JP2017039991A (ja) | 銀コート銅粉とその製造方法、及びそれを用いた導電性ペースト | |
| CN112264629A (zh) | 一种低成本高分散银粉的制备方法及其应用 | |
| CN107777718B (zh) | 一种y2o3纳米粉体及其制备方法 | |
| JP2005097729A (ja) | ニッケル粉末の製造方法 | |
| KR102302205B1 (ko) | 은 분말 및 이의 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090114 |