水熱合成—共還原法制備鎢銅合金工藝研究
發(fā)布時間:2021-07-03 21:42
鎢銅合金因具有較強的機械物理性能、良好的耐電弧侵蝕性能、良好的導電導熱性能和較強的微波吸收能力等,被廣泛應用于電接觸材料、熱沉材料、電火花加工材料、耐電弧電極材料、重型電氣接觸材料、高密度集成電路中的散熱器材料等領域。然而W-Cu合金是由體心立方結構的鎢顆粒和面心立方結構的銅結合而成的復合材料,并且鎢、銅兩種元素不僅相互不固溶,又不能生成金屬間化合物,被稱為假合金。因此液相燒結和固相燒結都不易使燒結產品致密度高于98%,致使合金的結構不能適應高技術應用的鎢銅合金的要求,限制了它的應用。近年來鎢銅合金的制備轉向了細顆粒鎢銅復合粉體的制備工藝方面。研究表明,粒度細小、成分均勻分布的粉體對以顆粒重排為燒結致密化主導機制的鎢銅體系影響甚大,有助于提高燒結致密化速度和燒結密度,最終得到高致密度的鎢銅合金,具有優(yōu)異的物理性能。本論文提出了一種水熱合成-共還原法制備W-20wt.%Cu合金的新工藝,旨在制備出W、Cu兩種元素均勻彌散分布、保留溶液中分子級的混合狀態(tài)的復合粉體;同時要求制備出的鎢銅合金粉體尺寸達到微納米級,滿足改善鎢銅合金的燒結性能的目的,以期制備出導熱導電性能優(yōu)異的高致密度鎢銅合金。...
【文章來源】:河南科技大學河南省
【文章頁數】:58 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 鎢銅及鎢銅合金的性質
1.2.1 鎢的性質
1.2.2 銅的性質
1.2.3 鎢銅合金的性質
1.3 鎢銅合金的應用
1.3.1 氣密性電子封裝與熱沉材料
1.3.2 電觸頭、電極材料
1.3.3 高溫材料
1.3.4 其他應用
1.4 鎢銅合金的研究現狀
1.4.1 國內研究現狀
1.4.2 國外研究現狀
1.5 鎢銅合金的制備方法
1.5.1 熔滲法
1.5.2 化學共沉淀法
1.5.3 溶膠凝膠法
1.5.4 噴霧干燥法
1.5.5 機械合金化法
1.5.6 共還原法燒結
1.5.7 熱壓燒結法
1.6 本課題的研究背景及意義
1.7 本課題主要研究內容
第2章 實驗方法
2.1 實驗材料及設備
2.1.1 實驗材料
2.1.2 實驗設備
2.2 實驗工藝路線
2.3 實驗方法
2.3.1 水熱法優(yōu)點
2.3.2 鎢銅復合粉體的制備
2.3.3 鎢銅合金的制備
2.4 樣品分析及檢測
2.4.1 粉體性能表征
2.4.2 合金性能表征
第3章 鎢銅復合粉體制備
3.1 偏鎢酸銨和硝酸銅為前驅體制備復合粉體
3.1.1 濃度對復合粉體的影響
3.1.2 加酸調節(jié)混合溶液pH值對復合粉體的影響
3.1.3 加堿調節(jié)混合溶液pH值對復合粉體的影響
3.1.4 方案不可行原因分析
3.2 鎢酸鈉和硝酸銅為前驅體制備復合粉體
3.2.1 水熱反應產物組成分析
3.2.2 溶液pH值對水熱反應產物的影響
3.2.3 水熱反應時間和反應溫度對水熱產物的影響
3.2.4 焙燒產物顯微組織分析
3.2.5 還原產物顯微組織分析
3.2.6 粒度分布測試
3.3 本章小結
第4章 鎢銅合金制備及性能研究
4.1 管式爐氣氛燒結制備W-Cu合金
4.2 SPS燒結制備W-Cu合金
4.2.1 鎢銅合金顯微組織分析
4.2.2 鎢銅合金性能分析
4.3 本章小結
第5章 結論
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]超重力燃燒熔滲鎢銅合金絕熱溫度計算及其顯微組織[J]. 孫祥鳴,宋月鵬,高東升,李江濤,陳義祥,郭世斌. 材料熱處理學報. 2013(06)
[2]鎢銅復合材料制備技術初探[J]. 曾鐵初. 硅谷. 2012(03)
[3]鎢銅復合材料的制備與應用[J]. 馮威,李玉龍,朱曉東. 成都大學學報(自然科學版). 2011(04)
[4]氧化鑭鉬板的高溫拉伸性能[J]. 段素紅,張國賞,魏世忠,彭光輝,徐流杰. 材料熱處理學報. 2011(12)
[5]液-液稀土摻雜MoO3均勻粉體的制備工藝研究[J]. 楊滌心,王攀,魏世忠,李繼文,徐流杰. 中國稀土學報. 2011(02)
[6]WCu復合粉體的溶膠-凝膠制備及其還原行為研究[J]. 趙明,王金淑,劉偉,周美玲. 稀有金屬材料與工程. 2011(02)
[7]超細/納米W-10%Cu復合粉末制備與燒結工藝[J]. 劉濤,范景蓮,田家敏,成會朝,高楊. 中南大學學報(自然科學版). 2009(05)
[8]化學共沉淀法制備鎢銅合金[J]. 姚惠龍,林濤,羅驥,劉祥慶,郭志猛. 稀有金屬材料與工程. 2009(02)
[9]Microstructure and Properties of W-15Cu Alloys Prepared by Mechanical Alloying and Spark Plasma Sintering Process[J]. 章橋新. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition). 2008(03)
[10]高能球磨法制備鎢銅復合材料研究[J]. 王正云,欒道成,馮威,雒晗,王志軍. 硬質合金. 2007(03)
本文編號:3263407
【文章來源】:河南科技大學河南省
【文章頁數】:58 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 鎢銅及鎢銅合金的性質
1.2.1 鎢的性質
1.2.2 銅的性質
1.2.3 鎢銅合金的性質
1.3 鎢銅合金的應用
1.3.1 氣密性電子封裝與熱沉材料
1.3.2 電觸頭、電極材料
1.3.3 高溫材料
1.3.4 其他應用
1.4 鎢銅合金的研究現狀
1.4.1 國內研究現狀
1.4.2 國外研究現狀
1.5 鎢銅合金的制備方法
1.5.1 熔滲法
1.5.2 化學共沉淀法
1.5.3 溶膠凝膠法
1.5.4 噴霧干燥法
1.5.5 機械合金化法
1.5.6 共還原法燒結
1.5.7 熱壓燒結法
1.6 本課題的研究背景及意義
1.7 本課題主要研究內容
第2章 實驗方法
2.1 實驗材料及設備
2.1.1 實驗材料
2.1.2 實驗設備
2.2 實驗工藝路線
2.3 實驗方法
2.3.1 水熱法優(yōu)點
2.3.2 鎢銅復合粉體的制備
2.3.3 鎢銅合金的制備
2.4 樣品分析及檢測
2.4.1 粉體性能表征
2.4.2 合金性能表征
第3章 鎢銅復合粉體制備
3.1 偏鎢酸銨和硝酸銅為前驅體制備復合粉體
3.1.1 濃度對復合粉體的影響
3.1.2 加酸調節(jié)混合溶液pH值對復合粉體的影響
3.1.3 加堿調節(jié)混合溶液pH值對復合粉體的影響
3.1.4 方案不可行原因分析
3.2 鎢酸鈉和硝酸銅為前驅體制備復合粉體
3.2.1 水熱反應產物組成分析
3.2.2 溶液pH值對水熱反應產物的影響
3.2.3 水熱反應時間和反應溫度對水熱產物的影響
3.2.4 焙燒產物顯微組織分析
3.2.5 還原產物顯微組織分析
3.2.6 粒度分布測試
3.3 本章小結
第4章 鎢銅合金制備及性能研究
4.1 管式爐氣氛燒結制備W-Cu合金
4.2 SPS燒結制備W-Cu合金
4.2.1 鎢銅合金顯微組織分析
4.2.2 鎢銅合金性能分析
4.3 本章小結
第5章 結論
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]超重力燃燒熔滲鎢銅合金絕熱溫度計算及其顯微組織[J]. 孫祥鳴,宋月鵬,高東升,李江濤,陳義祥,郭世斌. 材料熱處理學報. 2013(06)
[2]鎢銅復合材料制備技術初探[J]. 曾鐵初. 硅谷. 2012(03)
[3]鎢銅復合材料的制備與應用[J]. 馮威,李玉龍,朱曉東. 成都大學學報(自然科學版). 2011(04)
[4]氧化鑭鉬板的高溫拉伸性能[J]. 段素紅,張國賞,魏世忠,彭光輝,徐流杰. 材料熱處理學報. 2011(12)
[5]液-液稀土摻雜MoO3均勻粉體的制備工藝研究[J]. 楊滌心,王攀,魏世忠,李繼文,徐流杰. 中國稀土學報. 2011(02)
[6]WCu復合粉體的溶膠-凝膠制備及其還原行為研究[J]. 趙明,王金淑,劉偉,周美玲. 稀有金屬材料與工程. 2011(02)
[7]超細/納米W-10%Cu復合粉末制備與燒結工藝[J]. 劉濤,范景蓮,田家敏,成會朝,高楊. 中南大學學報(自然科學版). 2009(05)
[8]化學共沉淀法制備鎢銅合金[J]. 姚惠龍,林濤,羅驥,劉祥慶,郭志猛. 稀有金屬材料與工程. 2009(02)
[9]Microstructure and Properties of W-15Cu Alloys Prepared by Mechanical Alloying and Spark Plasma Sintering Process[J]. 章橋新. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition). 2008(03)
[10]高能球磨法制備鎢銅復合材料研究[J]. 王正云,欒道成,馮威,雒晗,王志軍. 硬質合金. 2007(03)
本文編號:3263407
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