超细_纳米w_10_cu复合粉末制备与烧结工艺

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1、第40卷第5期中南大学学报(自然科学版)Vol.40No.52009年10月JournalofCentralSouthUniversity(ScienceandTechnology)Oct.2009超细/纳米W-10%Cu复合粉末制备与烧结工艺刘涛，范景莲，田家敏，成会朝，高杨(中南大学粉末冶金国家重点实验室，湖南长沙，410083)摘要：采用溶胶−喷雾干燥−共还原法制备超细/纳米W-10%Cu(质量分数)复合粉末，将该粉末压制成形后进行一步烧结，研究粉末制备过程中的工艺参数对粉末晶粒尺寸、比表面积、粒度、氧含量、相组成和形

2、貌的影响以及烧结参数对烧结体密度的影响。研究结果表明：复合氧化物粉末可在较低温度下还原较完全，还原后的W-10Cu复合粉末粒度细小，团聚体粒度为100nm左右，单颗粒晶粒粒度约为22.6nm，W-10%Cu复合粉末在1350~1400℃烧结可达近全致密，其显微组织主要是细小的球形钨晶粒均匀弥散分布在铜相中，其中钨晶粒粒度约为1.0µm。关键词：W-Cu复合粉末；超细/纳米；溶胶−喷雾干燥−共还原法中图分类号：TG146文献标识码：A文章编号：1672−7207(2009)05−1235−05Synthesisandsinte

3、ringofultra-fine/nanometerW-10%CucompositepowderLIUTao,FANJing-lian,TIANJia-min,CHENGHui-chao,GAOYang(StateKeyLaboratoryofPowderMetallurgy,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China)Abstract:Ultra-fine/nanometerW-10%Cucompositepowderwaspreparedbysol-spraydrying-co

4、-reducingmethod,andthecompositepowderwassinteredbyone-stepsinteringatlowtemperature.Itwasinvestigatedthatthepreparationparametersofcompositepowderaffectcrystallinesize,BET,particlesize,oxygencontent,phase,morphologyandsinteringbehavior.TheresultsshowthatW-10%Cucomp

5、lexoxidepowderisreducedatlowtemperature,thereducedcompositepowderisveryfineandthesizeofagglomeratedparticleisabout100nmandthecrystallinesizeofsingleparticleisabout22.6nm.W-10%Cucompositematerialsinteredat1350−1400℃hasnearfulldensity,themicrostructureofsinteredalloy

6、iscompactandhomogeneous.Tungstengrainisabout1.0µm.Keywords:W-Cucompositepowder;ultra-fine/nanometer;sol-spraydrying-co-reducingmethod[9]钨铜复合材料是由高熔点、高硬度的钨和高导电、金通常采用熔渗法制备，但采用熔渗法制备的合金[10]导热性能的铜构成的两相假合金，在工业和军事上有中铜相和钨相粗大且分布不均匀，难以获得高致密[1−3]着广泛应用。其中，W-10%Cu复合材料具有良好度和均匀的显微

7、组织。尤其对于高钨含量钨铜合金，的抗电弧烧蚀性能、低膨胀系数和高热导率等特点，由于铜含量低，要求钨骨架的致密度高，而钨粉本身可用作真空接触器及真空负荷开关中的触头材料、微硬度高，成形性差，靠模压和一般高温(＜1700℃)下[4−6]电子的封装材料及集成电路的热沉材料；同时，烧结难以达到高钨含量所需要的骨架密度，因此，采W-10%Cu合金具有良好的高温性能，可用作高温抗腐用熔浸法很难制备高致密的高钨含量钨铜材料。由于[7−8]蚀材料(如火箭喷嘴、飞机喉衬等)。目前，钨铜合钨、铜两元素互不相溶，采用传统的高温液相烧结技收稿日期：

8、2008−10−04；修回日期：2009−01−05基金项目：国家自然科学基金资助项目(50874122)；国家高技术发展研究计划(“863”计划)项目(2006AA03A213)；国家自然科学基金创新研究群体资助项目(50721003)通信作者：刘涛(1977−)，男，湖南常德人，助理研