鎢銅復(fù)合材料的性能及噴霧干燥制備方法

鎢銅復(fù)合材料兼具有鎢的高密度、高熔點(diǎn)、高的彈性模量和銅的高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在做接觸頭、電極、大規(guī)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?xì)舛妗⒈清F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(tǒng)粉末冶金高溫液相燒結(jié)和熔浸法制備的鎢-銅材料難以達(dá)到高致密，得到較理想的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、力學(xué)性能和均勻分布的顯微組織結(jié)構(gòu)。

將銅、鎢元素從納米級尺度上進(jìn)行元素復(fù)合設(shè)計(jì)而制備的鎢-銅納米將銅、鎢元素從納米級尺度上進(jìn)行元素復(fù)合設(shè)計(jì)而制備的鎢-銅納米復(fù)合粉末可以從根本上改變鎢、銅元素粉末的燒結(jié)活性和顯微組織的不均勻性，，尤其采用噴霧干燥化學(xué)合成能夠?qū)Ψ勰┑幕瘜W(xué)成分、粉末粒度形貌更好地控制而更加受到關(guān)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(xì)/納米復(fù)合粉末。

一、實(shí)驗(yàn)儀器

    噴霧干燥機(jī)等

二、實(shí)驗(yàn)材料

     結(jié)晶體偏鎢酸銨、結(jié)晶體硝酸銅  H₂

三、實(shí)驗(yàn)過程

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

2. 添加表面活性劑和調(diào)節(jié)PH值得到溶膠體。

3. 將膠體噴霧干燥投籃復(fù)合前驅(qū)體粉末，將噴霧干燥前驅(qū)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(qū)體、煅燒后的鎢銅氧化物復(fù)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(jìn)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(jié)論

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

2、噴霧干燥前驅(qū)體復(fù)合粉末呈現(xiàn)球形、非晶態(tài)，經(jīng)過煅燒形成鎢銅復(fù)合氧化物，煅燒溫度對復(fù)合氧化物的組成有很大的影響。

3、煅燒后的復(fù)合氧化物粉末經(jīng)過3個階段的相轉(zhuǎn)變形成顆粒細(xì)小，復(fù)合粉末，粉末中產(chǎn)生了超飽和固溶體新相。