一種銅包覆銀包覆鎢的復(fù)合包覆粉體的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種銅包覆銀包覆鎢的復(fù)合包覆粉體的制備方法，屬于粉末冶金的粉體處理與制備【技術(shù)領(lǐng)域】。鎢粉經(jīng)過(guò)堿洗酸洗并經(jīng)敏化活化形成預(yù)處理粉體，再進(jìn)行表面包覆銀形成納米銀層包覆鎢復(fù)合粉體，最后將銀包覆鎢復(fù)合粉體進(jìn)行包覆銅獲得銅含量在5%～50%變化的銅包覆銀包覆鎢的復(fù)合包覆粉體。本發(fā)明制備的復(fù)合包覆粉體中銅、銀包覆層均勻、完整、純度高、質(zhì)量可控。銀層的加入可以明顯改善鎢銅界面潤(rùn)濕性。復(fù)合包覆粉體具有良好的燒結(jié)性能，鎢銅復(fù)合材料的熱學(xué)、力學(xué)等綜合性能能夠得到提升，復(fù)合包覆粉體可作為制備高性能鎢銅復(fù)合材料的原材料，在電子封裝、高溫材料、電觸頭材料等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】一種銅包覆銀包覆銘的復(fù)合包覆粉體的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于粉末冶金粉體處理與制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種銅包覆銀包覆鎢的復(fù)合包覆粉體的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鎢銅合金是由高強(qiáng)度、高硬度、低熱膨脹系數(shù)的鎢和高導(dǎo)電導(dǎo)熱性的銅所組成的既不相互固溶又不形成金屬間化合物的兩相復(fù)合材料。通過(guò)調(diào)節(jié)鎢銅復(fù)合材料中組分比例可以獲得具有高導(dǎo)熱導(dǎo)電、可調(diào)控的熱膨脹系數(shù)(CTE)和非常好的力學(xué)性能的鎢銅復(fù)合材料，其在電接觸材料和電極材料等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]由于W-Cu的熔點(diǎn)相差很大，在高溫和低溫下都難以互溶，界面潤(rùn)濕性很差，所以傳統(tǒng)的粉末冶金方法很難制備致密且性能優(yōu)良的W-Cu復(fù)合材料。傳統(tǒng)制備方法主要有熔滲法和高溫液相燒結(jié)法。但是采用傳統(tǒng)方法得到的W-Cu復(fù)合材料的兩相組分含量、組織結(jié)構(gòu)均一性不易控制。活化燒結(jié)方法主要指添加燒結(jié)助劑法(Fe、Co、N1、Pd、Zn等)。添加燒結(jié)助劑具有降低燒結(jié)溫度提高燒結(jié)體致密度改善鎢銅界面潤(rùn)濕性的優(yōu)勢(shì)，但由于添加燒結(jié)助劑并非定區(qū)域添加，導(dǎo)致材料的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能無(wú)法得到保證。
[0004]粉末的原始狀態(tài)及分布均勻性直接影響到合金的制備工藝及合金的性能。因此獲得分布均勻、燒結(jié)活性高的鎢銅復(fù)合粉末是制備高性能鎢銅復(fù)合材料的關(guān)鍵。通過(guò)機(jī)械合金化、熱化學(xué)還原法及化學(xué)鍍方法等方法可以提高鎢銅復(fù)合粉末的分布均勻性及粉末燒結(jié)活性。
[0005]但機(jī)械合金化方法易引入Fe等雜質(zhì)，熱化學(xué)還原法能得到組分結(jié)構(gòu)均一的鎢銅復(fù)合粉體，但鎢銅界面結(jié)合情況依然不能得到改善導(dǎo)致鎢銅復(fù)合材料的綜合性能較差。采用傳統(tǒng)化學(xué)鍍的方法制備的鎢銅復(fù)合粉體無(wú)需混料即可用于粉末冶金燒結(jié)，不易引入雜質(zhì)，燒結(jié)體的尺寸和組分均一性均能得到控制，可以獲得具有高導(dǎo)電導(dǎo)熱的銅為貫穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的鎢銅復(fù)合材料。但是鎢銅界面潤(rùn)濕性依然不能改善，導(dǎo)致鎢銅復(fù)合材料的力學(xué)性能較差。
[0006]從提高鎢銅復(fù)合材料的綜合性能出發(fā)，關(guān)鍵是要獲得具有理想結(jié)構(gòu)的鎢銅復(fù)合材料。其理想結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)方面，首先要以高導(dǎo)電、導(dǎo)熱相的銅作為貫通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，且鎢組分分布均勻，其次鎢銅界面潤(rùn)濕性好，界面結(jié)合好?；瘜W(xué)鍍方法可以獲得銅的貫穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)但不能解決鎢銅界面潤(rùn)濕性差的關(guān)鍵問(wèn)題，因此必須要通過(guò)定區(qū)域添加燒結(jié)助劑的方式提高鎢銅界面潤(rùn)濕性，以提高通過(guò)化學(xué)鍍法制備得到的鎢銅復(fù)合材料的綜合性能。
[0007]專利CN1786268A公布了一種非金屬材料表面自主裝化學(xué)鍍銀方法，但此種方法只適用于非金屬且表面含有一定官能團(tuán)的材料表面化學(xué)鍍銀，專利CN101709461A公布了一種銅粉置換化學(xué)鍍銀的方法，但此種方法只適用于能與銀鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)從而得到銀包覆銅粉體，在鎢粉表面很難進(jìn)行，且由于銅粉表面吸附銅氨配合物，使得銀包覆銅不完全。專利CN101537491A和CN101428345A公布了一種銅包覆鎢復(fù)合粉末的制備方法，鎢粉粒徑包含納米和微米級(jí)粉末，專利CN102009173A公布了一種銅包覆鎢復(fù)合粉末的制備方法，相較于之前的方法在化學(xué)試劑的使用上做出了改進(jìn)。但目前公布的銅包覆鎢復(fù)合粉末的制備方法對(duì)于鍍銅層的純度控制并沒(méi)有表述。因此通過(guò)目前公布的化學(xué)鍍銀方法很難在鎢粉表面均勻可控地鍍上一定厚度的銀層。在微米級(jí)鎢粉表面得到具有復(fù)合包覆結(jié)構(gòu)的銅包覆銀包覆鎢復(fù)合包覆粉體，且鍍銀、銅層均勻性、完整性、質(zhì)量、純度可控，常規(guī)的方法難以實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是為了解決目前制備鎢銅復(fù)合材料中鎢銅特征結(jié)構(gòu)難以實(shí)現(xiàn)，界面潤(rùn)濕性差的問(wèn)題，采用復(fù)合包覆的手段首先在鎢粉表面通過(guò)化學(xué)鍍的方法鍍上納米層厚度的銀層，再進(jìn)行定量化學(xué)包覆銅，獲得銅包覆銀包覆鎢粉末的復(fù)合包覆粉體，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)助劑的定區(qū)域添加，改善鎢銅復(fù)合粉體的燒結(jié)性，改善鎢銅界面潤(rùn)濕性，獲得鎢銅復(fù)合材料的理想結(jié)構(gòu)，從而提聞鶴銅復(fù)合材料的綜合性能。
[0009]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用以下的技術(shù)方案:
[0010]本發(fā)明提供的銅包覆銀包覆鎢的復(fù)合包覆粉體的制備方法，具體是:將鎢粉進(jìn)行堿洗酸洗后并進(jìn)行敏化活化預(yù)處理，再將其加入到PH為11?13的銀絡(luò)合溶液中，并加入由甲醛、無(wú)水乙醇、去離子水組成的還原溶液，經(jīng)攪拌反應(yīng)0.5?1.5h，清洗粉體，得到銀包覆鎢復(fù)合粉體；將該銀包覆鎢復(fù)合粉體加入到PH為11.5?13.5的銅絡(luò)合溶液中，再加入甲醛并在40?70°C恒溫水浴中攪拌反應(yīng)，并保持溶液pH為11.5?13.5，反應(yīng)至最后溶液澄清，清洗粉體至中性，將清洗后的粉體進(jìn)行冷凍干燥，即得到具有復(fù)合包覆結(jié)構(gòu)的銅包覆銀包覆鶴復(fù)合粉末。
[0011]本發(fā)明提供的上述銅包覆銀包覆鎢的復(fù)合包覆粉體的制備方法，包括以下步驟:
[0012](I)鎢粉預(yù)處理:將鎢粉進(jìn)行堿溶液和酸溶液清洗后，進(jìn)行敏化活化預(yù)處理，清洗粉體并真空干燥后備用；
[0013](2)鎢粉表面包覆納米銀層:將預(yù)處理后的鎢粉按50?500g/L的裝載量加入到pH為11?13的銀絡(luò)合溶液中并加入還原溶液I，攪拌反應(yīng)0.5?1.5h，清洗粉體獲得納米銀層包覆鎢的復(fù)合粉體；該還原溶液I由質(zhì)量濃度38%甲醛、無(wú)水乙醇、去離子水組成，且其體積與銀絡(luò)合溶液的體積比為1.05:1?1.50:1 ;
[0014](3)銀包覆鎢復(fù)合粉體表面包覆銅層:將銀包覆鎢復(fù)合粉體按Cu/(Cu+W)為5%?50%的質(zhì)量比例加入到pH為11.5?13.5的銅絡(luò)合溶液中，加入還原液2并在40?70°C恒溫水浴中攪拌反應(yīng)至溶液澄清，清洗粉體；該還原溶液2采用質(zhì)量濃度38%的甲醛，添加到銅絡(luò)合溶液中的濃度為17.5?25.0ml/L ；
[0015](4)粉體冷凍干燥:將清洗后的復(fù)合包覆粉體進(jìn)行冷凍干燥，即得到所述的復(fù)合包覆粉末。
[0016]所述的敏化活化預(yù)處理方法為:經(jīng)10_30g/L的氯化亞錫溶液攪拌、浸泡10_30min后清洗，再經(jīng)I?4g/L的硝酸銀溶液攪拌、浸泡10?30min后清洗；
[0017]所述的真空干燥工藝為:控制溫度為80_100°C，壓力為<10Pa，干燥時(shí)間30min_2h ；
[0018]所述的鎢粉粒徑為I μ m至100 μ m之間。
[0019]所述的銀絡(luò)合溶液由硝酸銀、質(zhì)量濃度為28%的氨水、去離子水組成，其中:銀絡(luò)合溶液中的硝酸銀濃度為10?20g/L，28%氨水的濃度為70?120ml/L，剩余體積為去離子水添加量。
[0020]所述的還原液I中的38%甲醛濃度為5?15ml/L，無(wú)水乙醇濃度為430?490ml/L,剩余體積為去離子水添加量。
[0021]所述的銅絡(luò)合溶液由酒石酸鉀鈉、五水硫酸銅、二聯(lián)吡啶、去離子水組成，各組成的配比為:銅絡(luò)合溶液中五水硫酸銅濃度為5?25mol/L,酒石酸鉀鈉濃度為40?70g/L,二聯(lián)吡啶濃度為10?40mg/L，去離子水添加量根據(jù)所需制備的銅包覆銀包覆鎢的復(fù)合包覆粉體中銅的質(zhì)量和五水硫酸銅的濃度確定。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的主要的優(yōu)點(diǎn):
[0023]其一.工藝簡(jiǎn)單，適用范圍寬，特點(diǎn)明顯。
[0024]其二.所制備的銅包覆銀包覆鎢復(fù)合粉末具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0025]具有復(fù)合包覆層結(jié)構(gòu)，中間層銀層為納米層厚度，可通過(guò)反應(yīng)時(shí)間和裝載量控制鍍銀層的厚度在納米層厚度。包覆的銅層厚度均勻，可根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)Cu%在5%?50%變化的定量包覆銅。銅、銀包覆層均勻、完整、純度高、質(zhì)量可控。鎢粉粒徑在I微米到100微米的鎢粉均可實(shí)現(xiàn)復(fù)合包覆。
[0026]其三.所制備的銅包覆銀包覆鎢復(fù)合粉體燒結(jié)活性高，能顯著改善鎢銅界面潤(rùn)濕性，提高鎢銅燒結(jié)體界面結(jié)合強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)鎢銅復(fù)合材料理想結(jié)構(gòu)，提高其綜合性能。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是經(jīng)清洗后的平均粒徑為10 μ m鎢粉SEM形貌圖。
[0028]圖2是平均粒徑為I μ m鎢粉經(jīng)化學(xué)包覆后形成銅包覆銀包覆鎢復(fù)合粉末的SEM形貌圖。
[0029]圖3是平均粒徑為10 μ m鎢粉經(jīng)化學(xué)包覆后形成銀包覆鎢復(fù)合粉末的SEM形貌圖。
[0030]圖4是平均粒徑為10 μ m鎢粉經(jīng)化學(xué)包覆后形成銀包覆鎢復(fù)合粉末的EDS點(diǎn)能譜圖。
[0031]圖5是平均粒徑為10 μ m鎢粉經(jīng)化學(xué)包覆后形成銅包覆銀包覆鎢復(fù)合粉末的XRD圖譜。
[0032]圖6是平均粒徑為10 μ m鎢粉經(jīng)化學(xué)包覆后形成銅包覆銀包覆鎢復(fù)合粉末的SEM形貌圖。
[0033]圖7是平均粒徑為20 μ m鎢粉經(jīng)化學(xué)包覆后形成銀包覆鎢復(fù)合粉末的EDS線能譜圖。
[0034]圖8是平均粒徑為20 μ m鎢粉經(jīng)化學(xué)包覆后形成銀包覆鎢復(fù)合粉末的XRD圖譜。
[0035]圖9是平均粒徑為20 μ m鎢粉經(jīng)化學(xué)包覆后形成銅包覆銀包覆鎢復(fù)合粉末的EDS點(diǎn)能譜圖。
[0036]圖10是平均粒徑為70 μ m鎢粉經(jīng)化學(xué)包覆后形成銅包覆銀包覆鎢復(fù)合粉末的截面SEM形貌圖。
[0037]圖11是平均粒徑為100 μ m鎢粉經(jīng)化學(xué)包覆后形成銅包覆銀包覆鎢復(fù)合粉末的SEM形貌圖。[0038]圖12是本發(fā)明的實(shí)施工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】:
[0039]以下結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述，本發(fā)明并不局限于下述實(shí)例。
[0040]實(shí)施例1:制備26.32g ff-Ag-Cu (ff-5Cu)復(fù)合包覆粉末。
[0041]稱取5g硝酸銀，將硝酸銀用465ml去離子水溶解后，攪拌加入35ml質(zhì)量濃度為28%的氨水，硝酸銀溶液先變渾濁后變澄清，再用質(zhì)量濃度為17%稀硝酸溶液調(diào)節(jié)pH為11?11.2，得到銀絡(luò)合溶液，分別取質(zhì)量濃度為38%的甲醛2.5ml和無(wú)水乙醇228ml以及去離子水295ml并混合均勻得到鍍銀還原液，稱取經(jīng)清洗并敏化活化后的平均粒徑為I μ m鎢粉25g加入鍍銀還原液中，并在不斷攪拌的條件下緩慢加入銀絡(luò)合溶液中，經(jīng)攪拌反應(yīng)
0.5h，清洗粉體5次，得到銀包覆鎢復(fù)合粉體。稱取5.14g五水硫酸銅，用500ml去離子水溶解，稱取40g酒石酸鉀鈉并用500ml去離子水溶解，再將硫酸銅溶液在不斷攪拌的條件下緩慢倒入酒石酸鉀鈉溶液中，稱取0.0lOg 二聯(lián)吡啶，并添加至所得酒石酸鉀鈉絡(luò)合銅離子溶液中，攪拌并添加氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值為11.5?11.7，得到銅絡(luò)合溶液，將之前得到的銀包覆鎢粉體加入到銅絡(luò)合溶液中，在40°C恒溫水浴中攪拌并加入17.5ml質(zhì)量濃度為38%的甲醛溶液中，反應(yīng)期間不斷補(bǔ)充氫氧化鈉溶液以維持pH值為11.5?11.7，至最后溶液澄清，反應(yīng)結(jié)束，停止加熱和攪拌。清洗粉體5次，將清洗后的粉體進(jìn)行冷凍干燥，即得到圖2所示的W-Ag-Cu (W-5Cu)銅包覆銀包覆鎢復(fù)合粉末。
[0042]實(shí)施例2
[0043]制備62.5g W-Ag-Cu (W_20Cu)復(fù)合包覆粉末。稱取6g硝酸銀，將硝酸銀用455ml去離子水溶解后，攪拌加入45ml質(zhì)量濃度為28%的氨水，硝酸銀溶液先變渾濁后變澄清，再用稀硝酸溶液調(diào)節(jié)pH至11.5?11.7，分別取質(zhì)量濃度為38%的甲醛4ml和無(wú)水乙醇248ml以及去離子水298ml并混合均勻得到鍍銀還原液，稱取經(jīng)清洗并敏化活化后的平均粒徑為
10μ m鎢粉(圖1) 50g加入鍍銀還原液中，并在不斷攪拌的條件下緩慢加入銀絡(luò)合溶液，經(jīng)攪拌反應(yīng)0.8h，清洗粉體5次，得到銀包覆鎢復(fù)合粉體(圖3和圖4所示)。稱取48.83g五水硫酸銅，用2400ml去離子水溶解,稱取240g酒石酸鉀鈉并用2400ml去離子水溶解,再將硫酸銅溶液在不斷攪拌的條件下緩慢倒入酒石酸鉀鈉溶液中，稱取0.096g 二聯(lián)吡啶，并添加至所得酒石酸鉀鈉絡(luò)合銅離子溶液中，攪拌并添加氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH值為12?12.2，得到銅絡(luò)合溶液，將之前得到的銀包覆鎢粉體加入到銅絡(luò)合溶液中，在50°C恒溫水浴中攪拌并加入96ml質(zhì)量濃度為38%的甲醛溶液，反應(yīng)期間不斷補(bǔ)充氫氧化鈉溶液以維持pH值為12?12.2，至最后溶液澄清，反應(yīng)結(jié)束，停止加熱和攪拌。清洗粉體5次，將清洗后的粉體進(jìn)行冷凍干燥，即得到圖5和圖6所示的W-Ag-Cu (W-20CU)銅包覆銀包覆鎢復(fù)合粉末。
[0044]實(shí)施例3
[0045]制備42.86g ff-Ag-Cu (W_30Cu)復(fù)合包覆粉末。稱取1.6g硝酸銀，將硝酸銀用90ml去離子水溶解后，攪拌加入IOml質(zhì)量濃度為28%的氨水，硝酸銀溶液先變渾濁后變澄清，再用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至12?12.2，分別取質(zhì)量濃度為38%的甲醛1.2ml和無(wú)水乙醇55ml以及去離子水64ml并混合均勻得到鍍銀還原液，稱取經(jīng)清洗并敏化活化后的平均粒徑為20 μ m鎢粉30g加入鍍銀還原液中，并在不斷攪拌的條件下緩慢加入銀絡(luò)合溶液，經(jīng)攪拌反應(yīng)lh，清洗粉體5次，得到銀包覆鎢復(fù)合粉體(圖7和圖8所示)。稱取50.22g五水硫酸銅，用1700ml去離子水溶解，稱取204g酒石酸鉀鈉并用1700ml去離子水溶解，再將硫酸銅溶液在不斷攪拌的條件下緩慢倒入酒石酸鉀鈉溶液中，稱取0.102g 二聯(lián)吡啶，并添加至所得酒石酸鉀鈉絡(luò)合銅離子溶液中，攪拌并添加氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH值為12.5?12.7，得到銅絡(luò)合溶液，將之前得到的銀包覆鎢粉體加入到銅絡(luò)合溶液中，在55°C恒溫水浴中攪拌并加入76ml質(zhì)量濃度為38%的甲醛溶液，反應(yīng)期間不斷補(bǔ)充氫氧化鈉溶液以維持pH值為12.5?12.7，至最后溶液澄清，反應(yīng)結(jié)束，停止加熱和攪拌。清洗粉體5次，將清洗后的粉體進(jìn)行冷凍干燥，即得到圖9所示的W-Ag-Cu (W-30Cu)銅包覆銀包覆鶴復(fù)合粉末。
[0046]實(shí)施例4
[0047]制備66.67g ff-Ag-Cu (W_40Cu)復(fù)合包覆粉末。稱取1.8g硝酸銀，將硝酸銀用89ml去離子水溶解后，攪拌加入Ilml質(zhì)量濃度為28%的氨水，硝酸銀溶液先變渾濁后變澄清，再用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH至12.5?12.7，分別取質(zhì)量濃度為38%的甲醛1.7ml和無(wú)水乙醇68ml以及去離子水80ml并混合均勻得到鍍銀還原液，稱取經(jīng)清洗并敏化活化后的平均粒徑為70 μ m鎢粉40g加入鍍銀還原液中，并在不斷攪拌的條件下緩慢加入銀絡(luò)合溶液，經(jīng)攪拌反應(yīng)1.2h，清洗粉體5次，得到銀包覆鎢復(fù)合粉體。稱取104.17g五水硫酸銅，用2600ml去離子水溶解，稱取338g酒石酸鉀鈉并用2600ml去離子水溶解，再將硫酸銅溶液在不斷攪拌的條件下緩慢倒入酒石酸鉀鈉溶液中，稱取0.182g 二聯(lián)吡啶，并添加至所得酒石酸鉀鈉絡(luò)合銅離子溶液中，攪拌并添加氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH值為13?13.2，得到銅絡(luò)合溶液，將之前得到的銀包覆鎢粉體加入到銅絡(luò)合溶液中，在60°C恒溫水浴中攪拌并加入124ml質(zhì)量濃度為38%的甲醛溶液，反應(yīng)期間不斷補(bǔ)充氫氧化鈉溶液以維持pH值為13?13.2，至最后溶液澄清，反應(yīng)結(jié)束，停止加熱和攪拌。清洗粉體5次，將清洗后的粉體進(jìn)行冷凍干燥，即得到圖10所示的W-Ag-Cu (W-40CU)銅包覆銀包覆鶴復(fù)合粉末。
[0048]實(shí)施例5
[0049]制備IOOg W-Ag-Cu(W_50Cu)復(fù)合包覆粉末。稱取2g硝酸銀，將硝酸銀用88ml去離子水溶解后，攪拌加入12ml質(zhì)量濃度為28%的氨水，硝酸銀溶液先變渾濁后變澄清，再用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH至12.8?13，分別取質(zhì)量濃度為38%的甲醛2.3ml和無(wú)水乙醇73ml以及去離子水75ml并混合均勻得到鍍銀還原液，稱取經(jīng)清洗并敏化活化后的平均粒徑為100 μ m鎢粉50g加入鍍銀還原液中，并在不斷攪拌的條件下緩慢加入銀絡(luò)合溶液，經(jīng)攪拌反應(yīng)1.5h，清洗粉體5次，得到銀包覆鎢復(fù)合粉體。稱取195.31g五水硫酸銅，用3900ml去離子水溶解，稱取546g酒石酸鉀鈉并用3900ml去離子水溶解，再將硫酸銅溶液在不斷攪拌的條件下緩慢倒入酒石酸鉀鈉溶液中，稱取0.312g 二聯(lián)吡啶，并添加至所得酒石酸鉀鈉絡(luò)合銅離子溶液中，攪拌并添加氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH值為13.3?13.5，得到銅絡(luò)合溶液，將之前得到的銀包覆鎢粉體加入到銅絡(luò)合溶液中，在70°C恒溫水浴中攪拌并加入195ml質(zhì)量濃度為38%的甲醛溶液，反應(yīng)期間不斷補(bǔ)充氫氧化鈉溶液以維持pH值為13.3?13.5，至最后溶液澄清，反應(yīng)結(jié)束，停止加熱和攪拌。清洗粉體5次，將清洗后的粉體進(jìn)行冷凍干燥，即得到圖11所示的W-Ag-Cu (W-50Cu)銅包覆銀包覆鶴復(fù)合粉末。
【權(quán)利要求】
1.一種銅包覆銀包覆鎢的復(fù)合包覆粉體的制備方法，其特征是:將鎢粉進(jìn)行堿洗酸洗后并進(jìn)行敏化活化預(yù)處理，再將其加入到PH為11~13的銀絡(luò)合溶液中，并加入由甲醛、無(wú)水乙醇、去離子水組成的還原溶液，經(jīng)攪拌反應(yīng)0.5~1.5h，清洗粉體，得到銀包覆鎢復(fù)合粉體；將該銀包覆鎢復(fù)合粉體加入到pH為11.5~13.5的銅絡(luò)合溶液中，再加入甲醛并在40~70°C恒溫水浴中攪拌反應(yīng)，并保持溶液pH為11.5~13.5，反應(yīng)至最后溶液澄清，清洗粉體至中性，將清洗后的粉體進(jìn)行冷凍干燥，即得到具有復(fù)合包覆結(jié)構(gòu)的銅包覆銀包覆鎢復(fù)合粉末。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅包覆銀包覆鎢的復(fù)合包覆粉體的制備方法，其特征是包括以下步驟: (1)鎢粉預(yù)處理:將鎢粉進(jìn)行堿溶液和酸溶液清洗后，進(jìn)行敏化活化預(yù)處理，清洗粉體并真空干燥后備用； (2)鎢粉表面包覆納米銀層:將預(yù)處理后的鎢粉按50~500g/L的裝載量加入到pH為11~13的銀絡(luò)合溶液中并加入還原溶液I，攪拌反應(yīng)0.5~1.5h，清洗粉體獲得納米銀層包覆鎢的復(fù)合粉體；該還原溶液I由質(zhì)量濃度38%甲醛、無(wú)水乙醇、去離子水組成，且其體積與銀絡(luò)合溶液的體積比為1.05:1~1.50:1 ; (3)銀包覆鎢復(fù)合粉體表面包覆銅層:將銀包覆鎢復(fù)合粉體按Cu/(Cu+W)為5%~50%的質(zhì)量比例加入到PH為11.5~13.5的銅絡(luò)合溶液中，加入還原液2并在40~70°C恒溫水浴中攪拌反應(yīng)至溶液澄清，清洗粉體；該還原溶液2采用質(zhì)量濃度38%的甲醛，添加到銅絡(luò)合溶液中的濃度為17.5~25.0ml/L ； (4)粉體冷凍干燥:將清洗后的復(fù)合包覆粉體進(jìn)行冷凍干燥，即得到所述的復(fù)合包覆粉末。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅包覆銀包覆鎢的復(fù)合包覆粉體的制備方法，其特征在于所述的敏化活化預(yù)處理方法為:經(jīng)10-30g/L的氯化亞錫溶液攪拌、浸泡10-30min后清洗，再經(jīng)I~4g/L的硝酸銀溶液攪拌、浸泡10~30min后清洗。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅包覆銀包覆鎢的復(fù)合包覆粉體的制備方法，其特征在于所述的真空干燥工藝為:控制溫度為80-100°C，壓力為<10Pa，干燥時(shí)間30min_2h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅包覆銀包覆鎢的復(fù)合包覆粉體的制備方法，其特征在于:鎢粉粒徑為I μ m至100 μ m之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅包覆銀包覆鎢的復(fù)合包覆粉體的制備方法，其特征在于:所述的銀絡(luò)合溶液由硝酸銀、質(zhì)量濃度為28%的氨水、去離子水組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的銅包覆銀包覆鎢的復(fù)合包覆粉體的制備方法，其特征在于:銀絡(luò)合溶液中的硝酸銀濃度為10~20g/L，28%氨水的濃度為70~120ml/L，剩余體積為去尚子水添加量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅包覆銀包覆鎢的復(fù)合包覆粉體的制備方法，其特征在于:還原液I中的38%甲醛濃度為5~15ml/L，無(wú)水乙醇濃度為430~490ml/L，剩余體積為去尚子水添加量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅包覆銀包覆鎢的復(fù)合包覆粉體的制備方法，其特征在于:所述的銅絡(luò)合溶液由酒石酸鉀鈉、五水硫酸銅、二聯(lián)吡啶、去離子水組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的銅包覆銀包覆鎢的復(fù)合包覆粉體的制備方法，其特征在于:所述的銅絡(luò)合溶液的各組成的配比為:銅絡(luò)合溶液中五水硫酸銅濃度為5~25mol/L，酒石酸鉀鈉濃度為40~70g/L，二聯(lián)吡啶濃度為10~40mg/L，去離子水添加量根據(jù)所需制備的銅包覆銀包覆鎢的復(fù)合包覆 粉體中銅的質(zhì)量和五水硫酸銅的濃度確定。
【文檔編號(hào)】B22F1/02GK103464742SQ201310430077
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】張聯(lián)盟, 陳文書(shū), 沈強(qiáng), 羅國(guó)強(qiáng), 王傳彬, 李美娟 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)