鎢銅復合材料的性能及噴霧干燥制備方法

鎢銅復合材料兼具有鎢的高密度、高熔點、高的彈性模量和銅的高導電、高導熱等優點，廣泛應用在做接觸頭、電極、大規模集成電路和大功率微波器件中的基片、嵌塊、連接件和散熱元件，以及用做各種的喉襯、燃氣舵、鼻錐等耐高溫部件。

由于鎢、銅互不相溶和銅對鎢的潤濕性差，傳統粉末冶金高溫液相燒結和熔浸法制備的鎢-銅材料難以達到高致密，得到較理想的導電、導熱、力學性能和均勻分布的顯微組織結構。

將銅、鎢元素從納米級尺度上進行元素復合設計而制備的鎢-銅納米將銅、鎢元素從納米級尺度上進行元素復合設計而制備的鎢-銅納米復合粉末可以從根本上改變鎢、銅元素粉末的燒結活性和顯微組織的不均勻性，，尤其采用噴霧干燥化學合成能夠對粉末的化學成分、粉末粒度形貌更好地控制而更加受到關注。

為此，采用溶膠-噴霧干燥-氫氣熱還原法來制備鎢-50%銅超細/納米復合粉末。

一、實驗儀器

    噴霧干燥機等

二、實驗材料

     結晶體偏鎢酸銨、結晶體硝酸銅  H₂

三、實驗過程

1. 以偏鎢酸銨、硝酸銅結晶體為原料，按W-50%Cu的比例稱取相應的偏鎢酸銨和硝酸銅結晶體并配制成水溶液。

2. 添加表面活性劑和調節PH值得到溶膠體。

3. 將膠體噴霧干燥投籃復合前驅體粉末，將噴霧干燥前驅體粉末在不同溫度下煅燒，將煅燒后的粉末在H2氣氛下還原。

4. 采用X射線衍射對噴霧干燥粉末前驅體、煅燒后的鎢銅氧化物復合粉末、以及還原過程中粉末、以及還原過程中粉末相變化進行物相分析和晶粒尺寸的測定，采用掃描電子顯微鏡觀察粉末的形貌特征。

四、結論

1、采用噴霧干燥-氫氣還原法制備的W-50Cu超細/納米復合粉末在煅燒、還原過程中經歷了一系列的復雜相轉變過程。

2、噴霧干燥前驅體復合粉末呈現球形、非晶態，經過煅燒形成鎢銅復合氧化物，煅燒溫度對復合氧化物的組成有很大的影響。

3、煅燒后的復合氧化物粉末經過3個階段的相轉變形成顆粒細小，復合粉末，粉末中產生了超飽和固溶體新相。