銅包鎢復(fù)合粉體的電沉積制備技術(shù)的研究.pdf

1、銅包鎢粉是廣泛應(yīng)用于電接觸材料、電極材料、軍工材料、高密度合金以及電子封裝和熱沉材料等領(lǐng)域的先進(jìn)包覆粉體復(fù)合材料。采用電鍍的方法制備銅包鎢粉克服了傳統(tǒng)的化學(xué)鍍方法出現(xiàn)的施鍍效率低，鍍液循環(huán)性差，產(chǎn)品不純，環(huán)境污染等缺陷。
　　本文以粒徑分布3-16μm鎢粉為基體，采用間歇電鍍的方法制備銅包鎢粉，研究了電鍍制備銅包鎢粉的工藝和大超電勢(shì)下銅的成核機(jī)理。并研究了銅包鎢粉對(duì)鎢銅復(fù)合材料顯微組織結(jié)構(gòu)及性能的影響。采用掃描電鏡(SEM)、能譜

2、分析(EDX)、X射線衍射儀(XRD)等測(cè)試手段對(duì)復(fù)合粉體表面形貌、鍍層表面的元素及相組成進(jìn)行了分析。具體研究成果如下:
　　1、獲得了合適的電鍍工藝，CuSO4 60g·dm-3，濃H2SO4 40cm3·dm-3，十二烷基硫酸鈉0.1g·dm-3，控制8-12g·dm-3鎢粉裝載量，用12-16A·dm-2陰極電流密度，在20-30h-1攪拌頻率下對(duì)鎢粉施鍍，可以制得包覆完好的銅包鎢粉復(fù)合粉體。鍍層平均厚度約為2.5μm，銅含

3、量可達(dá)到54.3wt％，鎢銅復(fù)合粉體的制備效率大大提高。
　　2、銅離子在鎢粉表面能量低的地方呈點(diǎn)狀沉積，然后不斷生長(zhǎng)，最后擴(kuò)展到整個(gè)鎢粉表面形成包覆層，鍍層均勻致密;EDX和XRD結(jié)果顯示復(fù)合粉體中無(wú)雜質(zhì)存在，表面的銅鍍層以晶態(tài)形式存在，鍍層較厚且包覆完整。
　　3、施加合適的電流密度和攪拌頻率能夠有效地控制銅在粉體上電鍍，合適的攪拌頻率，可以避免電鍍過(guò)程鎢粉的團(tuán)聚現(xiàn)象，將電鍍鎢粉打碎并重新分散，促使內(nèi)層粉體與表層粉體不斷

4、地變化、轉(zhuǎn)換，保證粉體受鍍的均勻性。
　　4、大超電勢(shì)下銅的成核遵循瞬時(shí)成核機(jī)理，且沉積電勢(shì)越負(fù)，銅的成核越向瞬時(shí)成核曲線方向偏移。大的電流密度下銅的成核密度大，有利于在大比表面積的鎢粉表面形成均勻致密的銅鍍層。
　　5、研究了有機(jī)添加劑在電解液中的作用，適量聚乙二醇能有效增大陰極極化，增大電化學(xué)反應(yīng)電阻，提高極化超電勢(shì)，使銅電結(jié)晶的成核尺寸減小，從而獲得均勻致密的銅鍍層。
　　6、銅包鎢粉能夠改善鎢銅復(fù)合材料的組織均