水熱合成—共還原法制備鎢銅合金工藝研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-03 21:42
鎢銅合金因具有較強(qiáng)的機(jī)械物理性能、良好的耐電弧侵蝕性能、良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能和較強(qiáng)的微波吸收能力等,被廣泛應(yīng)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(lǐng)域。然而W-Cu合金是由體心立方結(jié)構(gòu)的鎢顆粒和面心立方結(jié)構(gòu)的銅結(jié)合而成的復(fù)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(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轉(zhuǎn)向了細(xì)顆粒鎢銅復(fù)合粉體的制備工藝方面。研究表明,粒度細(xì)小、成分均勻分布的粉體對以顆粒重排為燒結(jié)致密化主導(dǎo)機(jī)制的鎢銅體系影響甚大,有助于提高燒結(jié)致密化速度和燒結(jié)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(fù)合粉體;同時(shí)要求制備出的鎢銅合金粉體尺寸達(dá)到微納米級,滿足改善鎢銅合金的燒結(jié)性能的目的,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。...
【文章來源】:河南科技大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)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(zhì)
1.2.1 鎢的性質(zhì)
1.2.2 銅的性質(zhì)
1.2.3 鎢銅合金的性質(zhì)
1.3 鎢銅合金的應(yīng)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(yīng)用
1.4 鎢銅合金的研究現(xiàn)狀
1.4.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4.2 國外研究現(xiàn)狀
1.5 鎢銅合金的制備方法
1.5.1 熔滲法
1.5.2 化學(xué)共沉淀法
1.5.3 溶膠凝膠法
1.5.4 噴霧干燥法
1.5.5 機(jī)械合金化法
1.5.6 共還原法燒結(jié)
1.5.7 熱壓燒結(jié)法
1.6 本課題的研究背景及意義
1.7 本課題主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)工藝路線
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 水熱法優(yōu)點(diǎn)
2.3.2 鎢銅復(fù)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(fù)合粉體制備
3.1 偏鎢酸銨和硝酸銅為前驅(qū)體制備復(fù)合粉體
3.1.1 濃度對復(fù)合粉體的影響
3.1.2 加酸調(diào)節(jié)混合溶液pH值對復(fù)合粉體的影響
3.1.3 加堿調(diào)節(jié)混合溶液pH值對復(fù)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(qū)體制備復(fù)合粉體
3.2.1 水熱反應(yīng)產(chǎn)物組成分析
3.2.2 溶液pH值對水熱反應(yīng)產(chǎn)物的影響
3.2.3 水熱反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度對水熱產(chǎn)物的影響
3.2.4 焙燒產(chǎn)物顯微組織分析
3.2.5 還原產(chǎn)物顯微組織分析
3.2.6 粒度分布測試
3.3 本章小結(jié)
第4章 鎢銅合金制備及性能研究
4.1 管式爐氣氛燒結(jié)制備W-Cu合金
4.2 SPS燒結(jié)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(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超重力燃燒熔滲鎢銅合金絕熱溫度計(jì)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(xué)報(bào). 2013(06)
[2]鎢銅復(fù)合材料制備技術(shù)初探[J]. 曾鐵初. 硅谷. 2012(03)
[3]鎢銅復(fù)合材料的制備與應(yīng)用[J]. 馮威,李玉龍,朱曉東. 成都大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)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(xué)報(bào). 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(xué)報(bào). 2011(02)
[6]WCu復(fù)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(xì)/納米W-10%Cu復(fù)合粉末制備與燒結(jié)工藝[J]. 劉濤,范景蓮,田家敏,成會朝,高楊. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(05)
[8]化學(xué)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(fù)合材料研究[J]. 王正云,欒道成,馮威,雒晗,王志軍. 硬質(zhì)合金. 2007(03)
本文編號:3263407
【文章來源】:河南科技大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)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(zhì)
1.2.1 鎢的性質(zhì)
1.2.2 銅的性質(zhì)
1.2.3 鎢銅合金的性質(zhì)
1.3 鎢銅合金的應(yīng)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(yīng)用
1.4 鎢銅合金的研究現(xiàn)狀
1.4.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4.2 國外研究現(xiàn)狀
1.5 鎢銅合金的制備方法
1.5.1 熔滲法
1.5.2 化學(xué)共沉淀法
1.5.3 溶膠凝膠法
1.5.4 噴霧干燥法
1.5.5 機(jī)械合金化法
1.5.6 共還原法燒結(jié)
1.5.7 熱壓燒結(jié)法
1.6 本課題的研究背景及意義
1.7 本課題主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)工藝路線
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 水熱法優(yōu)點(diǎn)
2.3.2 鎢銅復(fù)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(fù)合粉體制備
3.1 偏鎢酸銨和硝酸銅為前驅(qū)體制備復(fù)合粉體
3.1.1 濃度對復(fù)合粉體的影響
3.1.2 加酸調(diào)節(jié)混合溶液pH值對復(fù)合粉體的影響
3.1.3 加堿調(diào)節(jié)混合溶液pH值對復(fù)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(qū)體制備復(fù)合粉體
3.2.1 水熱反應(yīng)產(chǎn)物組成分析
3.2.2 溶液pH值對水熱反應(yīng)產(chǎn)物的影響
3.2.3 水熱反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度對水熱產(chǎn)物的影響
3.2.4 焙燒產(chǎn)物顯微組織分析
3.2.5 還原產(chǎn)物顯微組織分析
3.2.6 粒度分布測試
3.3 本章小結(jié)
第4章 鎢銅合金制備及性能研究
4.1 管式爐氣氛燒結(jié)制備W-Cu合金
4.2 SPS燒結(jié)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(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超重力燃燒熔滲鎢銅合金絕熱溫度計(jì)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(xué)報(bào). 2013(06)
[2]鎢銅復(fù)合材料制備技術(shù)初探[J]. 曾鐵初. 硅谷. 2012(03)
[3]鎢銅復(fù)合材料的制備與應(yīng)用[J]. 馮威,李玉龍,朱曉東. 成都大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)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(xué)報(bào). 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(xué)報(bào). 2011(02)
[6]WCu復(fù)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(xì)/納米W-10%Cu復(fù)合粉末制備與燒結(jié)工藝[J]. 劉濤,范景蓮,田家敏,成會朝,高楊. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(05)
[8]化學(xué)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(fù)合材料研究[J]. 王正云,欒道成,馮威,雒晗,王志軍. 硬質(zhì)合金. 2007(03)
本文編號:3263407
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