CN103223494B - 一种水热合成钨铜氧化物复合粉末的制备方法 - Google Patents

一种水热合成钨铜氧化物复合粉末的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103223494B
CN103223494B CN201310101964.0A CN201310101964A CN103223494B CN 103223494 B CN103223494 B CN 103223494B CN 201310101964 A CN201310101964 A CN 201310101964A CN 103223494 B CN103223494 B CN 103223494B
Authority
CN
China
Prior art keywords
solution
preparation
copper oxide
tungsten copper
composite powder
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.)
Active
Application number
CN201310101964.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103223494A (zh
Inventor
李继文
赵晶晶
魏世忠
赵清
张国赏
徐流杰
张盘龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan University of Science and Technology
Original Assignee
Henan University of Science and Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan University of Science and Technology filed Critical Henan University of Science and Technology
Priority to CN201310101964.0A priority Critical patent/CN103223494B/zh
Publication of CN103223494A publication Critical patent/CN103223494A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103223494B publication Critical patent/CN103223494B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明涉及粉末冶金技术领域，具体地说是一种水热合成钨铜氧化物复合粉末的制备方法。本发明采用水热合成法制备钨铜氧化物复合粉末，在反应釜中一步制备出钨铜氧化物复合粉体，不用再进行热分解，保留了溶液中分子级的混合状态，可制得颗粒超细、组织均匀的钨铜氧化物复合粉末，从而改善钨铜合金的烧结性能，制备出致密度较高、导热导电性能优异的钨铜合金。

Description

一种水热合成钨铜氧化物复合粉末的制备方法
技术领域
    本发明涉及粉末冶金技术领域，具体地说是一种水热合成钨铜氧化物复合粉末的制备方法。
背景技术
    钨铜合金由于强度高、硬度高，而且具有耐电弧侵蚀性、抗熔焊性的优点，在电阻焊、电触头材料、电火花加工等离子电极材料上具有广泛的应用。具体可用在大规模集成电路中的引线框架、固态微波管等电子器件中的热沉基片、航天技术中短时耐高温热侵蚀的火箭喷管喉衬等部件的重要材料。如在军事上利用W-Cu复合材料的耐热性、高导电性和抗电弧、抗磨擦等性能作为电磁炮的导轨材料，又利用该复合材料的高密度和机械强度用作破甲弹的破甲药性罩，从而大大提高了破甲弹的穿透能力。此外，由于W-Cu合金还具有良好的抗燃气耐腐蚀性能，在火箭发动机上作为喷咀鼻锥也得到了应用。
目前，钨铜合金通常采用粉末冶金法或熔渗法制备。采用粉末冶金法时，由于 W和Cu液相润湿角不为零且W和Cu 又互不溶解，因此无论是液相烧结或是固相烧结均难以使烧结产品的相对密度大于98%。近年来，钨铜合金制备逐渐转向了超细W-Cu复合粉末的制备工艺方面。有关研究表明，在液相烧结时，钨铜合金致密化的主导机制是颗粒重排，成分的均匀性和粉末粒度均会对颗粒重排产生巨大的影响，而由于细小颗粒的毛细管力比较大，因而有利于重排过程的进行。所以制备出颗粒细小、弥散分布均匀的W-Cu复合粉末则可以提高烧结活性，进而可获得物理性能良好、致密度高的的W-Cu合金。已有的方法包括：化学共沉淀法、溶胶－喷雾干燥－共还原法等，但此类方法工艺繁琐，不易操作，且制得的复合粉末分散性、均匀性不高。
发明内容
针对现有技术中，钨铜复合粉末制备方法繁琐且所得复合粉末分散性、均匀性不高等缺点，本发明提供一种水热合成钨铜氧化物复合粉末的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种水热合成钨铜氧化物复合粉末的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按质量比为1.42～0.20取钨酸钠和硝酸铜为原料，然后分别配制成溶液，其中硝酸铜浓度为2.0~2.2mol/L，钨酸钠浓度为1.29~0.18mol/L，然后将配制的钨酸钠溶液加至硝酸铜溶液中，充分混合，制得混合溶液，之后用NaOH溶液调节混合溶液pH值为5~6，使混合溶液出现溶胶；
步骤二：将步骤一所得含溶胶的混合溶液装入高压反应釜中，于压强为6～20MPa、温度为160～180℃条件下反应20～25h后，自然冷却；
步骤三：将步骤二反应所得产物滤出后，依次用无水乙醇和去离子水洗涤，洗涤后的样品于75~85℃条件下恒温脱水干燥7~8h，得钨铜氧化物固体复合粉末；
所述步骤一中将配制的钨酸钠溶液加至硝酸铜溶液中，然后进行搅拌并超声波处理，使其充分混合。
本发明的有益效果为：
本发明采用水热合成法制备钨铜氧化物复合粉末，在反应釜中一步制备出钨铜氧化物复合粉体，减少了现有方法中前驱体溶液雾化、干燥和前驱体锻烧分解过程，工艺简单、易操作，并且节约了大量能源；
本发明采用水热合成法制备的氧化钨铜复合粉体，在反应釜中一步制备出钨铜氧化物复合粉体，不用再进行热分解，保留了溶液中分子级的混合状态，可制得颗粒超细、组织均匀的钨铜氧化物复合粉末，从而改善钨铜合金的烧结性能，制备出致密度较高、导热导电性能优异的钨铜合金；
本发明采用水热法中温液相控制，可通过调节反应温度、压力、溶液成分和pH等因素来达到有效地控制反应和晶体生长的目的，能耗相对较低，适用性广。
附图说明
图1 实施例1样品XRD衍射分析图；
图2 实施例1样品电镜图；
图3 实施例2样品电镜图；
图4 实施例3样品电镜图；
图5 实施例4样品电镜图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的阐述。
一种水热合成钨铜氧化物复合粉末的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按质量比为1.42～0.20取钨酸钠和硝酸铜为原料，然后分别配制成溶液，其中硝酸铜浓度为2.0~2.2mol/L，钨酸钠浓度为1.29~0.18mol/L，然后将配制的钨酸钠溶液加至硝酸铜溶液中，充分混合，制得混合溶液，之后用NaOH溶液调节混合溶液pH值为5~6，使混合溶液出现溶胶；
步骤二：将步骤一所得含溶胶的混合溶液装入高压反应釜中，于压强为6～20MPa、温度为160～180℃条件下反应20～25h后，自然冷却；
步骤三：将步骤二反应所得产物滤出后，依次用无水乙醇和去离子水洗涤，洗涤后的样品于75~85℃条件下恒温脱水干燥7~8h，得钨铜氧化物固体复合粉末；
所述步骤一中将配制的钨酸钠溶液加至硝酸铜溶液中，然后进行搅拌并超声波处理，使其充分混合。
实施例1
一种水热合成钨铜氧化物复合粉末的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按质量比为1.42取钨酸钠和硝酸铜为原料，然后分别配制成溶液，其中硝酸铜浓度为2.0mol/L，钨酸钠浓度为1.29mol/L，然后将配制的钨酸钠浓度加至硝酸铜溶液中，搅拌10min、于25℃条件下超声10min，使其充分混合，制得混合溶液，之后用2.5mol/L的NaOH溶液调节溶液pH值至5，使混合溶液出现溶胶；
步骤二：将步骤一所得含溶胶的混合溶液装入高压反应釜中，于压强为10MPa、温度为160℃条件下反应20h后，自然冷却；
步骤三：将步骤二反应所得产物滤出后，依次用无水乙醇和去离子水洗涤，洗涤后的样品于75℃条件下恒温脱水干燥7.5h，得钨铜氧化物固体复合粉末。所得的复合粉末样品的XRD衍射分析图及电镜图如图1和图2所示，由图可以看出，制备出的粉体颗粒细小，呈球状，粒度在2-10μm之间。XRD分析表明，所得产物粉末主要有WO3和CuO两种氧化物组成。
实施例2
一种水热合成钨铜氧化物复合粉末的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按质量比为0.2取钨酸钠和硝酸铜为原料，然后分别配制成溶液，其中硝酸铜浓度为2.1mol/L，钨酸钠浓度为0.18mol/L，然后将配制的钨酸钠浓度加至硝酸铜溶液中，搅拌12min、于25℃条件下超声10min，使其充分混合，制得混合溶液，之后用2.5mol/L的NaOH溶液调节溶液pH值至5.5，使混合溶液出现溶胶；
步骤二：将步骤一所得含溶胶的混合溶液装入高压反应釜中，于压强为12MPa、温度为165℃条件下反应22h后，自然冷却；
步骤三：将步骤二反应所得产物滤出后，依次用无水乙醇和去离子水洗涤，洗涤后的样品于78℃条件下恒温脱水干燥7.6h，得钨铜氧化物固体复合粉末。所得的复合粉末样品的电镜图如图3所示，由图可以看出，制备出的粉体颗粒细小，呈球状，粒度在2-10μm之间。
实施例3
一种水热合成钨铜氧化物复合粉末的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按质量比为1.0取钨酸钠和硝酸铜为原料，然后分别配制成溶液，其中硝酸铜浓度为2.15mol/L，钨酸钠浓度为0.90mol/L，然后将配制的钨酸钠浓度加至硝酸铜溶液中，搅拌10min、于25℃条件下超声10min，使其充分混合，制得混合溶液，之后用2.5mol/L的NaOH溶液调节溶液pH值至6.0，使混合溶液出现溶胶；
步骤二：将步骤一所得含溶胶的混合溶液装入高压反应釜中，于压强为16MPa、温度为170℃条件下反应25h后，自然冷却；
步骤三：将步骤二反应所得产物滤出后，依次用无水乙醇和去离子水洗涤，洗涤后的样品于82℃条件下恒温脱水干燥8h，得钨铜氧化物固体复合粉末。所得的复合粉末样品的电镜图如图4所示，由图可以看出，制备出的粉体颗粒细小，呈球状，粒度在2-10μm之间。
实施例4
一种水热合成钨铜氧化物复合粉末的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按质量比为0.5取钨酸钠和硝酸铜为原料，然后分别配制成溶液，其中硝酸铜浓度为2.2mol/L，钨酸钠浓度为0.50mol/L，然后将配制的钨酸钠浓度加至硝酸铜溶液中，搅拌10min、于25℃条件下超声10min，使其充分混合，制得混合溶液，之后用2.5mol/L的NaOH溶液调节溶液pH值至5.5，使混合溶液出现溶胶；
步骤二：将步骤一所得含溶胶的混合溶液装入高压反应釜中，于压强为20MPa、温度为180℃条件下反应20h后，自然冷却；
步骤三：将步骤二反应所得产物滤出后，依次用无水乙醇和去离子水洗涤，洗涤后的样品于85℃条件下恒温脱水干燥8h，得钨铜氧化物固体复合粉末。所得的复合粉末样品的电镜图如图5所示，由图可以看出，制备出的粉体颗粒细小，呈球状，粒度在2-10μm之间。
本发明工艺简单，易于操作，成本较低，制备的超细钨铜氧化物复合粉末具有颗粒超细、高纯、粒径分布窄、流动性好、颗粒团聚程度轻、晶体发育完整以及工艺简单等优点。同时，通过控制酸化条件、时间、温度等影响因素，获得了一些有意义的结果，因此本发明具有十分广阔的应用前景。

Claims (1)

1.一种水热合成钨铜氧化物复合粉末的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：按质量比为1.42～0.20取钨酸钠和硝酸铜为原料，然后分别配制成溶液，其中硝酸铜浓度为2.0~2.2mol/L，钨酸钠浓度为1.29~0.18mol/L，然后将配制的钨酸钠溶液加至硝酸铜溶液中，然后进行搅拌并超声波处理，使其充分混合，制得混合溶液，之后用NaOH溶液调节混合溶液pH值为5~6，使混合溶液出现溶胶；
步骤二：将步骤一所得含溶胶的混合溶液装入高压反应釜中，于压强为6～20MPa、温度为160～180℃条件下反应20～25h后，自然冷却；
步骤三：将步骤二反应所得产物滤出后，依次用无水乙醇和去离子水洗涤，洗涤后的样品于75~85℃条件下恒温脱水干燥7~8h，得钨铜氧化物固体复合粉末。
CN201310101964.0A 2013-03-27 2013-03-27 一种水热合成钨铜氧化物复合粉末的制备方法 Active CN103223494B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310101964.0A CN103223494B (zh) 2013-03-27 2013-03-27 一种水热合成钨铜氧化物复合粉末的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310101964.0A CN103223494B (zh) 2013-03-27 2013-03-27 一种水热合成钨铜氧化物复合粉末的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103223494A CN103223494A (zh) 2013-07-31
CN103223494B true CN103223494B (zh) 2015-05-13

Family

ID=48834266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310101964.0A Active CN103223494B (zh) 2013-03-27 2013-03-27 一种水热合成钨铜氧化物复合粉末的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103223494B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
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
CN106315679B (zh) * 2016-08-11 2017-10-31 河南科技大学 一种制备纳米氧化锆掺杂氧化钨的方法
CN106825611B (zh) * 2016-12-30 2019-10-18 河南科技大学 一种掺杂钨合金粉末及其制备方法
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
CN107774226A (zh) * 2017-11-29 2018-03-09 长沙埃比林环保科技有限公司 一种钨酸铜吸附材料及其制备方法
CN107900373B (zh) * 2017-12-07 2020-11-13 崇义章源钨业股份有限公司 超细W-Cu复合粉末及其制备方法
CN108339989B (zh) * 2018-02-13 2021-05-28 河南科技大学 一种纳米级钨铜前驱粉体的简易制备方法
CN111439776B (zh) * 2020-04-03 2023-01-31 温州宏丰电工合金股份有限公司 一种微球型Ni@CuO纳米固溶粒子及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10245603A (ja) * 1997-03-04 1998-09-14 Korea Inst Of Mach & Materials メカノケミカル法による超微粒Ｗ／Ｃｕ金属複合粉末及び高密度バルク材料の製造方法
CN1846908A (zh) * 2005-04-14 2006-10-18 中南大学 一种超细钨铜复合粉末的制备方法
CN101342597A (zh) * 2008-08-27 2009-01-14 中南大学 一种均匀弥散的纳米级W-Cu复合粉制备方法
CN101875134A (zh) * 2009-12-23 2010-11-03 云泰硬质合金(赣州)有限公司 一种纳米钨铜稀土复合粉的制备方法
CN102601378A (zh) * 2011-07-18 2012-07-25 厦门虹鹭钨钼工业有限公司 一种低温燃烧法制备超细钨铜复合粉末的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10245603A (ja) * 1997-03-04 1998-09-14 Korea Inst Of Mach & Materials メカノケミカル法による超微粒Ｗ／Ｃｕ金属複合粉末及び高密度バルク材料の製造方法
CN1846908A (zh) * 2005-04-14 2006-10-18 中南大学 一种超细钨铜复合粉末的制备方法
CN101342597A (zh) * 2008-08-27 2009-01-14 中南大学 一种均匀弥散的纳米级W-Cu复合粉制备方法
CN101875134A (zh) * 2009-12-23 2010-11-03 云泰硬质合金(赣州)有限公司 一种纳米钨铜稀土复合粉的制备方法
CN102601378A (zh) * 2011-07-18 2012-07-25 厦门虹鹭钨钼工业有限公司 一种低温燃烧法制备超细钨铜复合粉末的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103223494A (zh) 2013-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103223494B (zh) 一种水热合成钨铜氧化物复合粉末的制备方法
Liu et al. Highly conductive Cu–Cu joint formation by low-temperature sintering of formic acid-treated Cu nanoparticles
CN106077695B (zh) 一种高铜钨铜纳米复合粉末的制备方法
CN105238983B (zh) 一种稀土氧化物掺杂钨铜合金复合材料及其制备方法
CN100411779C (zh) 一种用于制备高密度合金的钨-铜复合粉末的制备方法
CN101077529B (zh) 一种纳米铜粉及铜浆料的制备方法
CN103537686B (zh) 一种具有钨包覆铜现象的WCu复合粉末的制备方法
CN100395360C (zh) 一种利用化学沉淀法获得复合粉制备铜基复合材料的方法
CN106216705A (zh) 一种3d打印用细颗粒单质球形金属粉末的制备方法
CN106756376A (zh) 钨铜合金及其加工方法和应用
CN109338148A (zh) 一种石墨烯-铜铬锆合金及其制备方法
CN103736996A (zh) 一种制备多孔的覆有导电微米线/棒的复合微球材料的方法
CN107011858A (zh) 一种碳基复合吸波剂及其制备方法
CN102601383A (zh) 一种室温下制备超细铜粉的方法
CN107971501A (zh) 二次气氛还原制备超细铜粉的方法
Trinh et al. Synthesis of Cu core Ag shell nanoparticles using chemical reduction method
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
CN105132727B (zh) 一种具有钨包铜现象的细晶钨铜合金的等离子烧结制备方法
Yang et al. In situ construction of ZIF-67 derived Mo2C@ cobalt/carbon composites toward excellent electromagnetic wave absorption properties
Liao et al. Preparation of metallic aluminum compound particles by submerged arc discharge method in aqueous media
Watanabe et al. High‐strength pressure‐free bonding using Cu and Ni‐Sn nanoparticles
CN104174858A (zh) 一种银粉或掺杂银粉的制备方法
Hu et al. ϕ–pH diagrams and kinetics of V2O3 prepared by solution-phase hydrogen reduction
CN105798319A (zh) 银钨电触头材料的制备方法和装置及电触头材料、电触头
CN107414070A (zh) 一种均匀球形石墨烯/单晶铜复合粉末及其制备方法

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