CN109047755A - 一种氧化铝包覆金属钴镍复合材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氧化铝包覆金属钴镍复合材料的制备方法,所述制备方法包括:(1)将九水合硝酸铝溶于一定量的去离子水中,搅拌均匀,以一定速度滴加碳酸氢铵溶液,控制溶液的pH值为8~10,得到氢氧化铝胶体溶液;(2)向上述氢氧化铝胶体溶液加入质量比为2~3:1的钴镍合金粉末,再加入一定量的分散剂,超声分散均匀,得到钴镍合金‑氢氧化铝胶体溶液;(3)将上述钴镍合金‑氢氧化铝胶体溶液真空抽滤,干燥,于压力为28~32Mpa的氩气条件下热压烧结,烧结温度为1350~1420℃,烧结时间为1~3h,冷却,得到氧化铝包覆金属钴镍复合材料。本发明中的氧化铝包覆金属钴镍复合材料致密度高,通过加入钴镍合金粉末,能够大大提高该复合材料的导热性能。
Description
技术领域
本发明涉及金属陶瓷材料技术领域,特别是涉及一种氧化铝包覆金属钴镍复合材料的制备方法。
背景技术
金属陶瓷复合材料是介于高温合金和陶瓷之间的一种常温、高温材料,它兼顾了金属的高韧性、可塑性和陶瓷的高熔点、耐腐蚀和耐磨损等特性,在耐磨、耐高温等领域中拥有广阔的应用前景。
按照陶瓷相的不同,金属陶瓷分为氧化物体系(Al2O3、ZrO2、MgO)、碳化物体系(TiC、SiC、WC)、硼化物体系(TiB、ZrB、CrB)和氮化物体系(TiN、BN、Si3N4、TaN)等,其中氧化物体系具有硬度高、耐磨性好、耐氧化等优点而被广泛采用,尤其是以氧化铝基金属陶瓷更为广泛。但是,现有技术中,以氧化铝包覆钴镍合金粉制备陶瓷材料的研究较少。
为此,有必要针对上述问题,提出一种氧化铝包覆金属钴镍复合材料的制备方法,其能够解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氧化铝包覆金属钴镍复合材料的制备方法,以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种氧化铝包覆金属钴镍复合材料的制备方法,所述制备方法包括:
(1)将九水合硝酸铝溶于一定量的去离子水中,搅拌均匀,以一定速度滴加碳酸氢铵溶液,控制溶液的pH值为8~10,得到氢氧化铝胶体溶液;
(2)向上述氢氧化铝胶体溶液加入质量比为2~3:1的钴镍合金粉末,再加入一定量的分散剂,超声分散均匀,得到钴镍合金-氢氧化铝胶体溶液;
(3)将上述钴镍合金-氢氧化铝胶体溶液真空抽滤,干燥,于压力为28~32Mpa的氩气条件下热压烧结,烧结温度为1350~1420℃,烧结时间为1~3h,冷却,得到氧化铝包覆金属钴镍复合材料。
优选的,步骤(1)中,滴加速度为15~25滴/min。
优选的,步骤(1)中,所述碳酸氢铵溶液的浓度为0.1~1mol/L。
优选的,步骤(2)中,所述分散剂为聚乙二醇。
优选的,步骤(2)中,所述钴镍合金粉末的粒径为0.2~0.8μm。
优选的,步骤(2)中,所述分散剂的质量百分比占所述氢氧化铝胶体溶液的2~5%。
优选的,步骤(3)中,所述干燥温度为100~120℃。
优选的,步骤(3)中,热压的压力为30Mpa,烧结温度为1400℃。
与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明中的氧化铝包覆金属钴镍复合材料致密度高,通过加入钴镍合金粉末,能够大大提高该复合材料的导热性能。
具体实施方式
本发明通过下列实施例作进一步说明:根据下述实施例,可以更好地理解本发明。然而,本领域的技术人员容易理解,实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明,而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
本发明公开一种氧化铝包覆金属钴镍复合材料的制备方法,所述制备方法包括:
(1)将九水合硝酸铝溶于一定量的去离子水中,搅拌均匀,以一定速度滴加碳酸氢铵溶液,控制溶液的pH值为8~10,得到氢氧化铝胶体溶液;
(2)向上述氢氧化铝胶体溶液加入质量比为2~3:1的钴镍合金粉末,再加入一定量的分散剂,超声分散均匀,得到钴镍合金-氢氧化铝胶体溶液;
(3)将上述钴镍合金-氢氧化铝胶体溶液真空抽滤,干燥,于压力为28~32Mpa的氩气条件下热压烧结,烧结温度为1350~1420℃,烧结时间为1~3h,冷却,得到氧化铝包覆金属钴镍复合材料。
其中,上述步骤(1)中,滴加速度为15~25滴/min,优选的,滴加速度为20滴/min;所述碳酸氢铵溶液的浓度为0.1~1mol/L,优选的,所述碳酸氢铵溶液的浓度为0.5mol/L。
其中,步骤(2)中,所述分散剂为聚乙二醇;所述钴镍合金粉末的粒径为0.2~0.8μm,优选的,所述钴镍合金粉末的粒径为0.5μm;所述分散剂的质量百分比占所述氢氧化铝胶体溶液的2~5%,优选的,所述分散剂的质量百分比占所述氢氧化铝胶体溶液的3%。
其中,步骤(3)中,所述干燥温度为100~120℃,优选的,所述干燥温度为110℃;热压的压力为30Mpa,烧结温度为1400℃。
下述以具体地实施例进行说明,以制备本发明中的氧化铝包覆金属钴镍复合材料。
实施例1
(1)将九水合硝酸铝溶于一定量的去离子水中,搅拌均匀,以15滴/min的速度滴加浓度为0.1mol/L碳酸氢铵溶液,控制溶液的pH值为8,得到氢氧化铝胶体溶液;
(2)向上述氢氧化铝胶体溶液加入质量比为2:1的钴镍合金粉末,再加入一定量的分散剂聚乙二醇,超声分散均匀,得到钴镍合金-氢氧化铝胶体溶液,其中,所述分散剂聚乙二醇的质量百分比占所述氢氧化铝胶体溶液的2%;
(3)将上述钴镍合金-氢氧化铝胶体溶液真空抽滤,干燥,于压力为28Mpa的氩气条件下热压烧结,烧结温度为1350℃,烧结时间为1h,冷却,得到氧化铝包覆金属钴镍复合材料。
实施例2
(1)将九水合硝酸铝溶于一定量的去离子水中,搅拌均匀,以20滴/min的速度滴加浓度为0.5mol/L碳酸氢铵溶液,控制溶液的pH值为9,得到氢氧化铝胶体溶液;
(2)向上述氢氧化铝胶体溶液加入质量比为2.5:1的钴镍合金粉末,再加入一定量的分散剂聚乙二醇,超声分散均匀,得到钴镍合金-氢氧化铝胶体溶液,其中,所述分散剂聚乙二醇的质量百分比占所述氢氧化铝胶体溶液的3%;
(3)将上述钴镍合金-氢氧化铝胶体溶液真空抽滤,干燥,于压力为30Mpa的氩气条件下热压烧结,烧结温度为1400℃,烧结时间为2h,冷却,得到氧化铝包覆金属钴镍复合材料。
实施例3
(1)将九水合硝酸铝溶于一定量的去离子水中,搅拌均匀,以25滴/min的速度滴加浓度为1mol/L碳酸氢铵溶液,控制溶液的pH值为10,得到氢氧化铝胶体溶液;
(2)向上述氢氧化铝胶体溶液加入质量比为3:1的钴镍合金粉末,再加入一定量的分散剂聚乙二醇,超声分散均匀,得到钴镍合金-氢氧化铝胶体溶液,其中,所述分散剂聚乙二醇的质量百分比占所述氢氧化铝胶体溶液的5%;
(3)将上述钴镍合金-氢氧化铝胶体溶液真空抽滤,干燥,于压力为32Mpa的氩气条件下热压烧结,烧结温度为1420℃,烧结时间为3h,冷却,得到氧化铝包覆金属钴镍复合材料。
根据上述实施例1~3中的方法制备得到的氧化铝包覆金属钴镍复合材料中,通过加入钴镍合金粉末,能够大大提高该复合材料的导热性能,其最大热导率可到达42.8W/m.K。
最后,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
Claims (8)
1.一种氧化铝包覆金属钴镍复合材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
(1)将九水合硝酸铝溶于一定量的去离子水中,搅拌均匀,以一定速度滴加碳酸氢铵溶液,控制溶液的pH值为8~10,得到氢氧化铝胶体溶液;
(2)向上述氢氧化铝胶体溶液加入质量比为2~3:1的钴镍合金粉末,再加入一定量的分散剂,超声分散均匀,得到钴镍合金-氢氧化铝胶体溶液;
(3)将上述钴镍合金-氢氧化铝胶体溶液真空抽滤,干燥,于压力为28~32Mpa的氩气条件下热压烧结,烧结温度为1350~1420℃,烧结时间为1~3h,冷却,得到氧化铝包覆金属钴镍复合材料。
2.根据权利要求1所述的氧化铝包覆金属钴镍复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,滴加速度为15~25滴/min。
3.根据权利要求1所述的氧化铝包覆金属钴镍复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述碳酸氢铵溶液的浓度为0.1~1mol/L。
4.根据权利要求1所述的氧化铝包覆金属钴镍复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述分散剂为聚乙二醇。
5.根据权利要求1所述的氧化铝包覆金属钴镍复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述钴镍合金粉末的粒径为0.2~0.8μm。
6.根据权利要求1所述的氧化铝包覆金属钴镍复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述分散剂的质量百分比占所述氢氧化铝胶体溶液的2~5%。
7.根据权利要求1所述的氧化铝包覆金属钴镍复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述干燥温度为100~120℃。
8.根据权利要求1所述的氧化铝包覆金属钴镍复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,热压的压力为30Mpa,烧结温度为1400℃。
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