水热合成—共还原法制备钨铜合金工艺研究

发布时间：2021-07-03 21:42

　　钨铜合金因具有较强的机械物理性能、良好的耐电弧侵蚀性能、良好的导电导热性能和较强的微波吸收能力等，被广泛应用于电接触材料、热沉材料、电火花加工材料、耐电弧电极材料、重型电气接触材料、高密度集成电路中的散热器材料等领域。然而W-Cu合金是由体心立方结构的钨颗粒和面心立方结构的铜结合而成的复合材料，并且钨、铜两种元素不仅相互不固溶，又不能生成金属间化合物，被称为假合金。因此液相烧结和固相烧结都不易使烧结产品致密度高于98%，致使合金的结构不能适应高技术应用的钨铜合金的要求，限制了它的应用。近年来钨铜合金的制备转向了细颗粒钨铜复合粉体的制备工艺方面。研究表明，粒度细小、成分均匀分布的粉体对以颗粒重排为烧结致密化主导机制的钨铜体系影响甚大，有助于提高烧结致密化速度和烧结密度，最终得到高致密度的钨铜合金，具有优异的物理性能。本论文提出了一种水热合成-共还原法制备W-20wt.%Cu合金的新工艺，旨在制备出W、Cu两种元素均匀弥散分布、保留溶液中分子级的混合状态的复合粉体；同时要求制备出的钨铜合金粉体尺寸达到微纳米级，满足改善钨铜合金的烧结性能的目的，以期制备出导热导电性能优异的高致密度钨铜合金。... 

【文章来源】：河南科技大学河南省

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 钨铜及钨铜合金的性质
        1.2.1 钨的性质
        1.2.2 铜的性质
        1.2.3 钨铜合金的性质
    1.3 钨铜合金的应用
        1.3.1 气密性电子封装与热沉材料
        1.3.2 电触头、电极材料
        1.3.3 高温材料
        1.3.4 其他应用
    1.4 钨铜合金的研究现状
        1.4.1 国内研究现状
        1.4.2 国外研究现状
    1.5 钨铜合金的制备方法
        1.5.1 熔渗法
        1.5.2 化学共沉淀法
        1.5.3 溶胶凝胶法
        1.5.4 喷雾干燥法
        1.5.5 机械合金化法
        1.5.6 共还原法烧结
        1.5.7 热压烧结法
    1.6 本课题的研究背景及意义
    1.7 本课题主要研究内容
第2章 实验方法
    2.1 实验材料及设备
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验设备
    2.2 实验工艺路线
    2.3 实验方法
        2.3.1 水热法优点
        2.3.2 钨铜复合粉体的制备
        2.3.3 钨铜合金的制备
    2.4 样品分析及检测
        2.4.1 粉体性能表征
        2.4.2 合金性能表征
第3章 钨铜复合粉体制备
    3.1 偏钨酸铵和硝酸铜为前驱体制备复合粉体
        3.1.1 浓度对复合粉体的影响
        3.1.2 加酸调节混合溶液pH值对复合粉体的影响
        3.1.3 加碱调节混合溶液pH值对复合粉体的影响
        3.1.4 方案不可行原因分析
    3.2 钨酸钠和硝酸铜为前驱体制备复合粉体
        3.2.1 水热反应产物组成分析
        3.2.2 溶液pH值对水热反应产物的影响
        3.2.3 水热反应时间和反应温度对水热产物的影响
        3.2.4 焙烧产物显微组织分析
        3.2.5 还原产物显微组织分析
        3.2.6 粒度分布测试
    3.3 本章小结
第4章 钨铜合金制备及性能研究
    4.1 管式炉气氛烧结制备W-Cu合金
    4.2 SPS烧结制备W-Cu合金
        4.2.1 钨铜合金显微组织分析
        4.2.2 钨铜合金性能分析
    4.3 本章小结
第5章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]超重力燃烧熔渗钨铜合金绝热温度计算及其显微组织[J]. 孙祥鸣,宋月鹏,高东升,李江涛,陈义祥,郭世斌.  材料热处理学报. 2013(06)
[2]钨铜复合材料制备技术初探[J]. 曾铁初.  硅谷. 2012(03)
[3]钨铜复合材料的制备与应用[J]. 冯威,李玉龙,朱晓东.  成都大学学报(自然科学版). 2011(04)
[4]氧化镧钼板的高温拉伸性能[J]. 段素红,张国赏,魏世忠,彭光辉,徐流杰.  材料热处理学报. 2011(12)
[5]液-液稀土掺杂MoO3均匀粉体的制备工艺研究[J]. 杨涤心,王攀,魏世忠,李继文,徐流杰.  中国稀土学报. 2011(02)
[6]WCu复合粉体的溶胶-凝胶制备及其还原行为研究[J]. 赵明,王金淑,刘伟,周美玲.  稀有金属材料与工程. 2011(02)
[7]超细/纳米W-10%Cu复合粉末制备与烧结工艺[J]. 刘涛,范景莲,田家敏,成会朝,高杨.  中南大学学报(自然科学版). 2009(05)
[8]化学共沉淀法制备钨铜合金[J]. 姚惠龙,林涛,罗骥,刘祥庆,郭志猛.  稀有金属材料与工程. 2009(02)
[9]Microstructure and Properties of W-15Cu Alloys Prepared by Mechanical Alloying and Spark Plasma Sintering Process[J]. 章桥新.  Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science Edition）. 2008(03)
[10]高能球磨法制备钨铜复合材料研究[J]. 王正云,栾道成,冯威,雒晗,王志军.  硬质合金. 2007(03)



本文编号：3263407