纳米W-Cu粉末的均相沉淀法制备及其烧结性能

采用湿化学工艺--蒸氨均相沉淀法,制备了纳米CuWO4·2H2O/Cu2WO4(OH)2均相沉淀物,然后煅烧、还原,得到含Cu 30%的W-Cu复合粉.将该复合粉压坯在H2气氛中于不同温度下烧结后,对烧结体的微结构和物理、力学性能等进行了测试分析.实验结果表明:蒸氨均相沉淀法制备的W-Cu复合粉体具有纳米粒度和均匀的化学组成,其烧结活性高,在较低温度下烧结即可达很高的致密化程度.由上述W-Cu粉体所制备的烧结体具有良好的物理、力学性能.     

机械热化学法制备纳米W-Cu复合粉末及其烧结性能研究

WO3和CuO原料粉末经气流粉碎后,在H2气氛中进行共还原,制得了Cu含量为20%(wt%)的纳米W-Cu复合粉末;通过X射线衍射,透射电镜和扫描电镜等方法研究分析所制备W-Cu粉末的烧结行为和烧结体性能.结果表明:气流粉碎可以明显地降低WO3和CuO的粒度;通过对气流粉碎氧化物粉末进行共还原,可获得粒度为50～100nm的W-Cu复合粉末.该粉末烧结活性较高,其成形压坯在1200℃下于H2气氛中烧结后相对密度可达98%以上,且烧结体晶粒细小均匀.其抗弯强度和维氏硬度分别超过1000MPa和300MPa,电导率高于35%IACS.     

纳米晶W-Cu复合粉末烧结行为

研究了机械合金化制备的纳米晶W-xCu(x=15,20,25)复合粉末的烧结行为.结果表明,纳米晶W-Cu复合粉末烧结致密化强烈地依赖于烧结温度与烧结时间.当烧结温度从1 150℃提高到1 200℃时,烧结30min后的烧结体相对密度由91%～94%增加到97%～98%;当烧结温度超过1 300℃时,烧结体发生快速致密化,5 min内相对密度即可达到98%左右.研究还发现,W-Cu合金中W晶粒尺寸也强烈地依赖于烧结温度,即烧结温度愈高,W晶粒长大愈显著.当压坯在1 200～1 250℃烧结30 min后,所得到的晶粒度约为300～500 nm,其中经1 200℃烧结时的晶粒尺寸约为300～350 nm.另外,Cu含量增加有利于烧结致密化,并降低W晶粒长大的趋势.     

纳米W-Cu复合粉末制备技术的研究现状

纳米W-Cu复合粉末具有大的比表面积和高的烧结活性,可制备各种致密度高、性能优良的W-Cu复合材料,因而在电子封装和微电子信息工业中越来越受到重视。本文综述了近几年国内外纳米W-Cu复合粉末的发展现状,详细介绍和评价了几种纳米W-Cu复合粉末的制备方法。     

活化烧结制备W-Cu复合材料及其性能

研究添加元素Ni对W-Cu复合材料组织和性能的影响.利用预混粉、机械球磨和活化液相烧结法制备不同Ni含量W-Cu复合材料,采用电子扫描显微镜、X射线衍射仪、激光导热仪等对复合材料的显微组织、物相、热导率、热膨胀系数和硬度进行检测与分析.结果表明:当W-Cu复合材料中不添加Ni元素时,W颗粒团聚形成闭合孔隙,液相Cu无法...     

低温机械化学法制备Mo-Cu纳米复合粉末

以CuMoO4-MoO3粉末为前驱体,采用机械化学-氢气共还原的方法制备出Mo-Cu纳米复合粉末。通过DSC对前躯体的制备温度进行研究,通过XRD、SEM及TEM分别对粉末的相组成、形貌和粒度进行表征,从热力学的角度对粉末的还原过程进行分析。结果表明,机械球磨可以有效地降低粉末的颗粒尺寸,增大反应面积,提高粉末还原活性,从而在低温下制备出Mo-Cu复合粉末。通过优化工艺参数,对机械球磨15h的CuMoO4-MoO3混合粉末在680℃下还原,可以得到颗粒尺寸为50～100nm的Mo-25%Cu(质量分数)纳米复合粉末。     

纳米AlN粉末的低温烧结

研究了低温燃烧合成前驱物制备纳米级AlN粉末的低温烧结行为,利用XRD,SEM等手段对陶瓷粉末及烧结体进行了表征。结果表明:由于该粉末的粒径小(约为100nm),比表面积大(17.4m2/g),具有很好的烧结活性,在未使用烧结助剂时,在常压下1700℃获得了致密的陶瓷材料;添加5%Y2O3烧结助剂后,AlN的烧结致密化温度又降低为1600℃,比通常采用的比表面积低于5m2/g的AlN粉末的烧结致密化温度降低了200℃。分析了该种粉末促进烧结的机理,并在1650℃时制备出热导率为132.4W·m-1·K-1的AlN陶瓷。     

纳米晶粉末的烧结

用于新型应用领域内的纳米晶材料需要研究经济有效的固结方法以获得工程元件。纳米颗粒的完全团结是原始粉末特征，烧结中诸如压力，温度和时间等工艺条件以及诸如孔隙消除和晶粒长大等显微结构的变化之间达到某种微妙的平衡，本文综述纳米粉致密化结果，并讨论固结方法，这些方法的用纳米粉末工业化生产零部件提供了商业潜能。     

凝胶-共还原法制备超细Mo-Cu粉末及其烧结性能

以(NH4)6Mo7O24·4H2O和CuO为前驱体,采用有机物辅助的凝胶工艺制得干凝胶。干凝胶经煅烧、还原后,获得Cu含量为20%(质量分数)的Mo-Cu复合粉末。该Mo-Cu粉末模压成形后,在H2中于1050～1150℃烧结,制得Mo-Cu复合材料。通过X射线衍射,透射电镜等对干凝胶煅烧后产物及其还原后粉体的相组成、形貌和粒度等进行了表征;通过扫描电镜观测了不同温度烧结所得Mo-Cu复合材料烧结体的显微结构,并对其密度、电导率和强度等物理力学性能进行了测定。结果表明:通过凝胶-共还原法可以制备分散均匀、平均粒度为200nm的Mo-Cu超细粉末;该Mo-Cu粉末烧结活性高,其成形压坯在1150℃下于H2气氛中烧结90min后相对密度可达99.65%,且烧结体的晶粒细小均匀,具有良好的物理力学性能。     

机械合金化制备的纳米晶W-Cu电触头材料

采用真空高温热压熔渗烧结工艺制备出密度为 99 5 %的纳米晶W Cu电触头材料。其组织结构和晶粒大小采用SEM ,TEM和XRD观察。同时就纳米晶W Cu电触头材料的硬度、电导率、耐电压强度和抗电弧烧蚀性与传统粉末冶金工艺制备的进行了对比分析。结果表明 ,纳米晶W Cu电触头材料的硬度、抗电弧烧蚀性及耐电压稳定性远优于传统熔渗法的W Cu合金 ,而电导率两者相差不大。     

Micropatterns of W-Cu composites fabricated by metal powder injection molding

The metal powder injection molding (MIM) process has been applied to fabricate micropatterns of W-Cu composites. A 150μm×150μm×300 μm column array patterned lost plastic mold was used as the mold insert. Several parameters were examined to overcome limitations of lost plastic molding such as low plastic strength, unvented blind hole structure and parting line. Molding temperature was a more dominant factor than molding pressure for the complete filling of feedstock into the micro patterns. The intrinsic defects originating from the lost plastic mold could be eliminated by the re-injection molding of the disc-shaped green part in a vacuum. The final micropatterns of W-Cu composite were fabricated by sintering at 1100°C and 1300°C for 1 h.     

Spark plasma sintering on mechanically activated W-Cu powders

Mechanically activated W-Cu powders were sintered by a spark plasma sintering system (SPS) in order to develop a new process and improve the properties of the alloy. Properties such as density and hardness were measured. The microstructures of the sintered W-Cu alloy samples were observed by SEM (scanning electron microscope). The results show that spark plasma sintering can obviously lower the sintering temperature and increase the density of the alloy. This process can also improve the hardness of the alloy. SPS is an effective method to obtain W-Cu powders with high density and superior physical properties.     

Fe-Co-Ni纳米合金粉末的制备与表征

以NaBH4为还原剂,油酸为分散剂,采用液相还原法制备出了纳米Fe-Co-Ni合金,利用XRD、SEM和VSM对样品进行了表征.研究结果表明,在氮气保护下,500 ℃焙烧,样品由无定形态转化为晶态;颗粒呈球形,平均粒径为55 nm;Fe-Co-Ni合金的抗氧化能力较强,在常温下不易被氧化;饱和磁化强度为88.9 emu·g-1,矫顽力趋近于零,呈现超顺磁性.     

高能球磨法制备钨铜复合材料研究

用机械搅拌及高能球磨法制备W-15wt%Cu复合粉,对其预压成型后采用两步烧结。用X射线衍射对比分析了球磨后钨铜复合粉与原始钨、铜粉的衍射峰变化,用扫描电子显微镜对所制备的复合粉及烧结钨铜复合材料进行了组织形貌观察,并测定了烧结复合材料的相对密度。结果显示球磨钨铜复合粉的晶粒尺寸得到细化,且有不饱和固溶体产生,其烧结合金组织均匀,相对密度增大。     

化学共沉淀-封闭循环氢还原法制备纳米W-Cu复合粉

以H2WO4和CuSO4·H2O(W:Cu=70g:30g)为原料,采用化学共沉淀方法制备W-Cu化合物粉末,其反应条件为:反应温度25℃±1℃,pH值5.0-5.2,陈化时间8h±1h。设计了封闭循环氢还原系统,用此系统进行氢气热还原,不仅使氢气得到充分利用,而且容易判断反应终点。通过系统内的特殊装置除水,降低了还原温度,在600℃下还原得到W和Cu混合均匀的复合粉。其粒径小于70nm。     

钨铜粉轧生坯制备客观化判据

研究W-Cu粉末轧制生坯制备流程的客观化判据,初步得到W-Cu粉轧生坯制备的客观方法框架。基于混料扭矩的变化趋势,确定粉末与粘结剂的最佳配比。基于差热/热重分析结果,确定粉体的烘干温度和烘干时间。基于质量守恒定律,确定粉轧生坯的致密度。研究方法以材料自身的物理和化学特性指标为依据,能够很大程度减少人为因素的影响,提高粉轧生坯制备流程的稳定性。     

凝胶注模成形制备TiAl合金实验研究

将凝胶注模成形技术应用于制备钛铝合金中,分别以氢化钛粉和铝粉、钛粉和铝粉为原料,经过低温烧结制成TiAl合金粉,经凝胶注模成形后通过脱胶和高温无压烧结制备了TiAl合金制件。结果表明:钛、铝粉在500℃保温2 h,再在600℃保温3 h得到TiAl合金粉,氢化钛、铝粉在750℃保温3 h得到TiAl合金粉;烧结工艺分别为1450℃保温2 h和1400℃保温2 h,可以得到致密度不同的制件,它们的致密度分别为91%和96.75%。     

热旋锻法制备的钨铜线材的烧蚀性能

以松装熔渗热旋锻技术制备的钨铜线材为电极和被烧材料分别进行烧蚀实验,研究其烧蚀特性。利用带能谱的扫描电镜分析钨铜线材烧蚀前后的组织形貌、物相组成和质量变化。结果表明:钨铜线材由钨和铜两相组成,钨颗粒镶嵌在铜相中形成致密的网络状结构。作为电极,线材沿横向和纵向均有铜相飞溅、挥发,仅留下近球状的钨骨架,线材的烧蚀速率较大。作为被烧材料,在靠近电极附近,铜相挥发完全,线材钨骨架裸露在电弧高温作用下形成脆性的氧化物,呈针状结构;而在远离电极区域的线材表面出现龟裂现象,同时线材的烧蚀速率较小。