Cu-20％W原位復(fù)合粉末制備工藝研究.pdf

1、銅鎢復(fù)合材料以其優(yōu)越的綜合性能，在軍工、電子等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。近年來，現(xiàn)代材料工業(yè)的快速發(fā)展對高性能銅鎢復(fù)合材料的性能提出了新的要求：一方面要求成分的多樣化；另一方面要求極高的致密性和組織均勻性。本課題在共沉淀氫還原工藝的基礎(chǔ)上，嘗試性地引入碳酸鈉參與共沉淀反應(yīng)，提出一種成分可精確調(diào)控的銅鎢復(fù)合粉末的新型制備方法。
　　本課題的主要工作內(nèi)容：廢棄原材料黃銅及白鎢的原材料預(yù)處理實驗探究；原位共沉淀法制備銅鎢前驅(qū)體粉末反應(yīng)條件的

2、實驗探究及對前驅(qū)體粉體進(jìn)行表征分析；二階段氫還原熱力學(xué)計算及相變動力學(xué)實驗研究，并且考察了還原條件對粉體顆粒的影響；最終對還原粉體進(jìn)行了表征分析。研究結(jié)果表明：
　　廢黃銅以1:6氨水和30％過氧化氫浸出3h效果最好，萃取劑選用15% N910，相比O/A為2:1，反萃劑用3 mol/L硫酸，相比O/A為1:1，萃取和反萃過程均為5 min；白鎢選擇在70℃下加入30%的鹽酸中分解20min后過濾得鎢酸漿，再用25%氨水溶解1.5

3、 h，過濾蒸發(fā)結(jié)晶可得到鎢酸銨晶體。
　　共沉淀反應(yīng)條件滿足：終點pH=5、溫度75℃加電磁攪拌、反應(yīng)溶液總體積為300 mL、(NH4)2WO4/Na2CO3摩爾比為1/10.578、加料方式為同時加入時，可制得由CuWO4和CuCO3·3Cu(OH)2組成的淺綠色前驅(qū)體。粉體中值粒徑為1.30μm，粒度均勻且無團(tuán)聚現(xiàn)象，元素收得率高于95%且比例符合要求。
　　前驅(qū)體煅燒主要發(fā)生結(jié)晶水的脫除及堿式碳酸銅的熱分解反應(yīng)，分解

4、后得鎢酸銅和氧化銅混合物，350℃時前驅(qū)體能夠完全分解。煅燒產(chǎn)物還原失重曲線中表明，還原失重主要發(fā)生在低溫和高溫兩頭階段，中間升溫階段失重較少。
　　對還原過程進(jìn)行熱力學(xué)計算，可確定第一階段低溫還原溫度為450℃，第二階段W-O系高溫還原溫度為720℃，該溫度下還原粉體粒徑尺寸相對較小無還原殘留夾雜且無局部銅相燒結(jié)長大現(xiàn)象。對還原過程動力學(xué)探究分析，可確定氫氣流速為5 L/min時最節(jié)約高效，該流速下得到的還原粉體比表面積相對較大