镍包铜复合粉末的制备工艺及其粉末冶金行为的研究

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1、兰州理工大学硕士学位论文摘要本文选用电镀、化学镀两种适合实验室制备复合粉末的方法，确定了三种实验方案来制取镍包铜粉。文中主要研究了三种实验方案制取镍包铜复合粉末的基本工艺，重点讨论了用联胺作还原剂通过化学镀制取镍包铜复合粉末的工艺过程，通过选取6个参数：镍离子的初始浓度，联氨的初始浓度，PH值，镀覆温度，保温时间，铜粉的加载量，以此设计了L25(56)型正交试验，对工艺参数进行了优化。通过选用最优的参数制取镍包铜粉，对其化学及工艺性能进行了测试，同时将所得的镍包铜复合粉进行压制和烧结，研究其冶金成品的粉末冶金行为。主要研究结果如下。选用电镀法时，分别用镍板和镍网作阴极，实验结

2、果表明：用电镀法可在铜粉表面实现镀覆；用镍网作阴极可以增大阴极的吸附面积，有助于镍在铜粉表面的析出。通过SEM(包括EDS)，XRD分析表明：复合粉末表面较原始粉末粗糙，颗粒长大，镍包覆层均匀，未引入杂质元素。选用次亚磷酸钠作还原剂，通过化学镀制取镍包铜粉，实验发现：次亚磷酸钠作还原剂时，用盐酸活化、酸化后的铜粉，可直接在其表面进行镀覆，可取代昂贵的氯化钯活化处理；采用SEM(包括EDS)，XRD对制取的复合粉进行了分析测试，结果表明复合粉末表面较原始粉末粗糙，包覆层为镍磷合金。选用联胺作还原剂，通过化学镀制取镍包铜粉，实验发现：铜粉表面不需任何处理，可以直接在其表面实现镀覆

3、。通过正交试验优化出工艺参数为：硫酸镍的初始浓度为30∥L，联氨的初始浓度为70ml／L，PH值为13，镀覆温度为82℃，铜粉的加载量为159／L，保温时间为35min。采用SEM(包括EDS)，XRD对选用最优参数制取的镍包铜粉进行了分析，结果表明复合粉表面较原始粉末粗糙，颗粒长大，包覆层未引入杂质元素，对其化学及工艺性能测试，结果表明Ni／Cu复合粉末符合粉末冶金材料的要求，通过氢还原可以降低含碳量、氢损，提高复合粉的粉末冶金性能指标。XRD、SEM分析镍包铜粉冶金制品，结果表明600℃烧结时复合粉末颗粒间发生联结，镍、铜之间生成固溶化台物；随着温度升高，发现800℃烧结

4、时组织均匀化、合金化程度均提高，镍、铜固溶物的晶化程度也有所提高。关键词：镍包铜复合粉末，电镀。化学镀，工艺参数，粉末冶金行为兰州理工大学硕士学位论文AbstractInthearticle．somenickelcoatedcopperpowdersⅥ恤preparedbychoosingtwomeans，suchaselectroplating，electrolessplating．Hypophosphiteandhydrazineactedasreducingangentsrespectivelywhennickelcoatedcopperpowderswereprepa

5、redbyelectrolessplating．nlearticlemainlyreserchedtheprocessesofpreparingnickelcoatedcopperpowdersbyelectroplating，electrolessplating．Thearticlemainlyemphasizedonstudingtheprocessesofpreparingnickelcoatedcopperpowdersbyelectrolessplatingwithhydrazinereduction．Sixmaintrialparameterswerechoose

6、dtodesignL25(5。)orthogonalarraysexperiment，suchasvitriolicnickelconcentration，hydrazineconcenUation，PHvalue，temperature，keeping—temperaturetimeandtheanqotmtofcopperpowder．Theeffectonnickleplatingonthecopperpowderswasstudiedandchemicalandprocesspropertiesofpurenickel-coatedcopperpowderwerean

7、alyzed．Throughmoldingandsinteringnickel—coatedcopperpowders，thearticlestudiedthebehaviorofpowdermetalhtrgy．Allthesestudyresultswerefollowed．Somenickel—coatedcopperpowderswerepreparedbyelectroplatingwithnickleboardandnicklenetascathodes．Trialsresultsshowe