水熱合成一共還原法制備鎢銅合金的新工藝

由于鎢銅特有的性質(zhì)，液相燒結(jié)和固相燒結(jié)都不易使燒結(jié)產(chǎn)品致密度高于98%，致使合金的結(jié)構(gòu)不能適應(yīng)高技術(shù)應(yīng)用的鎢銅合金的要求，限制了它的應(yīng)用。近年來鎢銅合金的制備開始轉(zhuǎn)向了細顆粒鎢銅復(fù)合粉體的制備工藝方面。研究表明以顆粒重排為燒結(jié)致密化主導(dǎo)機制的鎢銅體系受粒度細小、成分均勻分布的鎢銅粉體的影響甚大。粒度細小、成分均勻的鎢銅粉體有助于提高燒結(jié)致密化速度和燒結(jié)密度，從而提高鎢銅合金致密度，具有優(yōu)異的物理性能。出于滿足改善鎢銅合金的燒結(jié)性能的目的，研究人員提出了一種水熱合成一共還原法制備W-20wt.%Cu合金的新工藝，旨在制備出鎢、銅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(fù)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，以期制備出導(dǎo)熱導(dǎo)電性能優(yōu)異的高致密度鎢銅合金。

該方法以偏鎢酸銨（鎢酸鈉）和硝酸銅為前驅(qū)體材料，采用水熱合成法制備氧化鎢銅中間產(chǎn)物，氫氣還原制備出了W-Cu復(fù)合粉體，不同的放電等離子（SPS）燒結(jié)工藝制備出鎢銅合金，并采用X射線衍射、掃描電鏡和高分辨透射電鏡來對制得的粉體與合金進行了顯微組織表征和物理性能測試。情況如下：

1.以偏鎢酸銨和硝酸銅為前驅(qū)體原料，采用水熱合成法制備的鎢銅氧化物復(fù)合粉體顆粒細小，易團聚，銅回收率低，只有20%-30%。降低pH值（pH=3~4）雖然可改善粉體顆粒的大小和均勻性，但銅回收率降低；提高pH值（pH=5~6）可使銅含量提高，但團聚現(xiàn)象加劇。此種前驅(qū)體材料與體系制備出的粉體銅含量較原始配比相差太遠，非理想前驅(qū)體材料。