CN112030025B - W/wc复合晶粒增强钨铜复合材料及其制备方法 - Google Patents

W/wc复合晶粒增强钨铜复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种W/WC复合晶粒增强钨铜复合材料及其制备方法，该制备方法包括：将含有钨盐、铜盐以及有机碳源的前驱体溶液进行喷雾热解而制得含碳的钨铜氧化物粉体，将含碳的钨铜氧化物粉体球磨后置于氢气炉中还原碳化得到W/WC‑Cu复合粉体，以及将W/WC‑Cu复合粉体压制成生坯后烧结而得到W/WC复合晶粒增强钨铜复合材料。其中，W/WC‑Cu复合粉体中Cu的比例为5～50wt％，且W和C的原子摩尔比为30:1～320:1；W/WC具有W为核、WC为壳的核壳结构。本发明中，具有核壳结构的W/WC晶粒可有效改善W与Cu之间的粘结强度，提升细晶钨铜复合材料的致密度、耐磨性和高温强度等性能。

Description

W/WC复合晶粒增强钨铜复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及钨铜复合材料领域；更具体地说，是涉及一种W/WC复合晶粒增强钨铜复合材料及其制备方法。
背景技术
钨铜复合材料作为一种典型的伪合金同时具备钨的高熔点和高硬度以及铜的优异导电性和导热性，广泛应用于航空航天、军事、电子、真空高压开关等领域。随着这些技术领域的快速发展，传统工艺制备的钨铜复合材料难以满足其性能要求。
微观结构的细化和添加元素或化合物进行掺杂改性是目前提高钨铜复合材料性能的主要研究方向。一方面，当颗粒尺寸减小到亚微米或纳米时材料的硬度和强度显著增加，韧性也大大提高；纳米级粉末可显著降低烧结活化能以促进可烧结性，并有效改善组分的均匀分布以获得均匀的结构。另一方面，通过添加少量难熔化、耐高温、高强度的掺杂材料，例如稀土金属及其氧化物(La、Ce、Y及其对应的氧化物)、硬质颗粒(B、WC、Al2O3、TiC等)，以提高材料的耐电弧烧蚀性能、高温强度及耐磨性等。
中国专利申请CN201510425112.6公开了一种铜合金材料用粉体组合物、复合材料层、电触头及其制备方法，其中采用高频感应加热熔焊的方式，先将Cu-W-WC-CeO2混合料层置于Cu-Cr合金表面，通过高频感应加热熔焊处理后，再经固溶、时效处理得到W-Cu复合材料包覆Cu-Cr合金的整体触头材料。该方法在使用V形混料机制备Cu-W-WC-CeO2混合粉体时，由于粉体之间的比重差异较大，在混合过程中容易出现粉体的偏聚，混合粉体均匀性难以控制，后续制备钨铜合金过程中会产生掺杂颗粒偏聚、长大等问题而影响的组分均匀性和使用性能。
中国专利申请CN201710294314.02公开了一种碳纳米管增强钨铜复合材料的制备方法，其中采用高能球磨将W粉、Cu粉以及CNTs混合均匀得到CNTs弥散分布的WCu混合粉末，随后经过压制、烧结得到CNTs及其原位自生WC混杂增强钨铜复合材料。但在CNTs与W颗粒原位反应过程中，CNTs相对于W颗粒的不均匀分布使得W颗粒表面碳化不均匀而导致脆性相W2C的产生。同时，在高温液相烧结过程中，CNTs的结构被破坏，无法实现CNTs对Cu基体原有的强化效果，增加了制造成本。
微观结构的细化随之带来的是钨铜界面的增多，这使得由钨铜之间较差的润湿性所造成的界面结合问题被进一步放大。理想的界面应该提供良好的粘附性，为了进一步改进界面，发明人研究发现可以通过引入界面联结强化层改善钨和铜之间的结合强度，提高钨铜复合材料的力学性能。
发明内容
本发明的第一方面提出一种W/WC复合晶粒增强钨铜复合材料的制备方法，包括以下步骤：
⑴将水溶性的钨盐、铜盐以及有机碳源按预定比例加入水中，得到前驱体溶液；
⑵将所述前驱体溶液在喷雾热解炉中干燥热解，制得含碳的钨铜氧化物粉体；
⑶对所述含碳的钨铜氧化物粉体进行球磨；
⑷球磨后将含碳的钨铜氧化物粉体在氢气炉中还原碳化，得到W/WC-Cu复合粉体；其中，W/WC具有W为核、WC为壳的核壳结构；
⑸将所述W/WC-Cu复合粉体压制成生坯后烧结，得到W/WC复合晶粒增强钨铜复合材料。
WC具有与W相似的熔点以及线膨胀系数，且WC的高温性能明显优于W，是较优的钨铜复合材料掺杂材料。本发明的制备方法中，以溶液形式添加有机碳源，使W、C元素分布更加均匀；对前驱体溶液进行干燥热解得到分子级共混的钨铜氧化物粉体，并引入裂解碳源进行WC的原位合成，提高了WC在材料中的分布均匀性，相较于外部添加WC的方法，避免了因WC颗粒团聚以及WC与Cu之间的弱结合等问题对材料性能造成有害影响。
本发明的制备方法中，有机碳源在高温中的裂解碳活性更高，因此可以在较低温度下与W反应生成WC。还原碳化时，一方面，W的碳化过程是C向W颗粒内部扩散反应生成WC，从而形成W为核、WC为壳的W/WC复合晶粒；另一方面，熔点较低的铜在高温下熔化，在毛细作用下析出到W/WC复合晶粒表面，使得WC成为W相和Cu相之间的界面联结强化层，以降低界面热阻，强化界面结合，进而提高材料的致密度、耐磨性和高温强度等性能。另外，作为界面联结强化层的WC与Cu之间的润湿角远小于W和Cu之间的润湿角，WC与Cu接触，大大提升润湿效果，使得钨铜复合材料液相烧结过程中颗粒重排所需得驱动力更小，降低了烧结温度，减小了生产能耗。
本发明的制备方法实施例中，所述钨盐可为偏钨酸铵和/或仲钨酸铵。
本发明的制备方法实施例中，所述铜盐可为选自硝酸铜、硫酸铜、醋酸铜和氯化铜中的至少一种。
本发明的制备方法实施例中，所述有机碳源可为选自葡萄糖、蔗糖和淀粉中的至少一种。
优选的，步骤⑵中控制所述喷雾热解炉的进料口温度为220～260℃，热解温度为500～700℃，热解气氛为氮气气氛。
优选的，步骤⑶中利用行星球磨机进行球磨，球磨时间为4～8h，球料比为5～10:1，球磨转速为100～150rpm。
优选的，步骤⑷中控制还原碳化温度为850～950℃，保温时间为1～3h。
优选的，步骤⑸中采用双向模压或冷等静压的方式得到所述生坯，压制压力为50～500MPa，压制时间为15～25s，保压时间为10～30s。
优选的，步骤⑸中控制烧结温度为1150～1350℃，升温速率为5～10℃/min，保温时间为1～3h，烧结气氛为氢气气氛。
本发明的第二方面提供了一种W/WC复合晶粒增强钨铜复合材料，由W/WC-Cu复合粉体压制成生坯后烧结而成；所述W/WC-Cu复合粉体中Cu的比例为5～50wt％，且W和C的原子摩尔比为30:1～320:1；其中，W/WC具有W为核、WC为壳的核壳结构。优选的，W/WC-Cu复合粉体的颗粒尺寸分布在100nm～400nm；烧结后W/WC复合晶粒的尺寸分布在0.5μm～1μm。
本发明的钨铜复合材料(合金)由W/WC-Cu复合粉体压制成生坯后烧结而成，其中W/WC复合晶粒具有W为核、WC为壳的核壳结构，利用WC充当W相和Cu相之间的界面联结强化层，降低了界面热阻，强化了界面结合，提高了材料的致密度、耐磨性和高温强度等性能。以界面联结强化层形式存在的WC和Cu之间的润湿角远小于W和Cu之间的润湿角，使得钨铜复合材料液相烧结过程中颗粒重排所需得驱动力更小，降低了烧结温度，减小了生产能耗。
为了更清楚地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
附图说明
图1为本发明实施例1中W/WC-25Cu复合粉体的XRD图谱；
图2为本发明实施例1中W/WC-25Cu复合粉体的SEM图；
图3为本发明实施例1中W/WC-25Cu合金的SEM图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种W/WC复合晶粒增强钨铜复合材料，由W/WC-Cu复合粉体压制成生坯后烧结而成；其中，W/WC-Cu复合粉体中Cu的比例为5～50wt％，且W和C的原子摩尔比为30:1～320:1；W/WC具有W为核、WC为壳的核壳结构。该W/WC复合晶粒增强钨铜复合材料的制备方法可以包括以下步骤：
⑴将水溶性的钨盐、铜盐以及有机碳源按预定比例加入水中，搅拌均匀后得到前驱体溶液；优选的，调节前驱体溶液的pH为3～4，并向其中添加适量的分散剂(例如柠檬酸、聚乙二醇、硬脂酸等)，分散剂的添加量可为前驱体溶液的0.5～2wt％，例如1wt％。其中，所述钨盐可为偏钨酸铵和/或仲钨酸铵，所述铜盐可为选自硝酸铜、硫酸铜、醋酸铜和氯化铜中的至少一种，所述有机碳源可为选自葡萄糖、蔗糖和淀粉中的至少一种。
⑵将所述前驱体溶液在喷雾热解炉中干燥热解，制得含碳的钨铜氧化物粉体；优选的，控制所述喷雾热解炉的进料口温度为220～260℃，热解温度为500～700℃，热解气氛为氮气气氛，氮气流量为1～3L/min。
⑶对所述含碳的钨铜氧化物粉体进行球磨；优选的，利用行星球磨机进行球磨，球磨时间为4～8h，球料比为5～10:1，球磨转速为100～150rpm。
⑷球磨后将含碳的钨铜氧化物粉体在氢气炉中还原碳化，得到W/WC-Cu复合粉体，W/WC-Cu复合粉体的颗粒尺寸分布在100nm～400nm；其中W/WC具有W为核、WC为壳的核壳结构；优选的，控制还原碳化温度为850～950℃，保温时间为1～3h，氢气流量0.5～3L/min。
⑸将所述W/WC-Cu复合粉体压制成生坯后烧结，得到W/WC复合晶粒增强钨铜复合材料(合金)，烧结后W/WC复合晶粒的尺寸分布在0.5μm～1μm。其中，可以采用双向模压或冷等静压的方式得到所述生坯，压制压力为50～500MPa，压制时间(从无压力到最大压力用的时间)为15～25s，保压时间(在最大压力下保持的时间)为10～30s；优选的，控制烧结温度为1150～1350℃，升温速率为5～10℃/min，保温时间为1～3h，烧结气氛为氢气气氛，氢气流量0.5～2L/min。
实施例1
实施例1的钨铜复合材料由Cu含量为25wt％的W/WC-25Cu复合粉体压制成生坯后烧结而成，其中W/WC具有W为核、WC为壳的核壳结构，且W和C的原子摩尔比为67:1，WC含量为材料总质量分数的1.19％。其制备方法包括如下步骤：
⑴称取偏钨酸铵166g，硫酸铜102g，葡萄糖6g，溶于1096ml去离子水中，配置成浓度为20wt％的前驱体溶液；即考虑葡萄糖损耗，实际称取原料中W和C的原子摩尔比控制为67:20。
⑵将前驱体溶液在喷雾热解炉上进行干燥热解，制得含C的W-25Cu氧化物粉体，C以无定形碳的形式存在于W-25Cu氧化物粉体中；其中，控制进料速率为3ml/min，进料口温度为230℃，热解温度为650℃，热解气氛为氮气气氛，氮气流量为2L/min；
⑶将含C的W-25Cu氧化物粉体在行星球磨机上进行球磨，球磨时间为5h，球料比为10:1，球磨转速为120rpm；
⑷将球磨后的W-25Cu氧化物粉体置于氢气炉中进行连续还原碳化而得到W/WC-25Cu复合粉体，粉体中的W/WC复合晶粒具有W为核、WC为壳的核壳结构；其中，还原碳化温度为900℃，保温时间为2h，氢气流量为1.5L/min；
⑸将W/WC-25Cu复合粉体压制成生坯后烧结，得到W/WC-25Cu复合材料；其中，压制方式为冷等静压，压制压力为160MPa，压制时间为20s，保压时间为20s；烧结温度为1200℃，升温速率5℃/min，保温时间为2h，烧结气氛为氢气气氛，氢气流量1L/min。
图1是步骤⑷所得W/WC-25Cu复合粉体的XRD图，从图中可以明显看到WC相的存在；图2是W/WC-25Cu复合粉体的SEM图，可见W/WC-25Cu复合粉体的颗粒尺寸分布在100～400nm之间；图3是W/WC-25Cu复合材料的SEM图(抛光后将表面的Cu蚀刻)，可见W/WC复合晶粒的尺寸分布在0.5～1μm，是典型的细晶钨铜复合材料。
对比例1
对比例1的钨铜复合材料由Cu含量为25wt％的W-25Cu复合粉体压制成生坯后烧结而成，其制备方法如下：
称取偏钨酸铵166g，硫酸铜102g，溶于1072ml去离子水中，配置成浓度为20wt％的前驱体溶液；
将前驱体溶液在喷雾热解炉中进行干燥热解，制得钨铜氧化物粉体；其中，喷雾热解的进料速率为3ml/min，进料口温度为230℃，热解温度为650℃，热解气氛为氮气气氛，氮气流量为2L/min；
将钨铜氧化物粉体在行星球磨机上进行球磨，球磨时间为5h，球料比为10:1，球磨转速为120rpm；
将球磨后的钨铜氧化物粉体置于氢气炉中进行还原而得到W-25Cu复合粉体；其中，还原碳化温度为900℃，保温时间为2h，氢气流量为1.5L/min；
将氢还原得到的W-25Cu复合粉体压制成生坯后烧结，得到W-25Cu复合材料；压制方式为冷等静压，压制压力为160MPa，压制时间为20s，保压时间为20s；烧结温度为1250℃，升温速率为5℃/min，保温时间为2h，烧结气氛为氢气气氛，氢气流量为1L/min。
对实施例1制备的W/WC-25Cu复合材料和对比例1制备的W-25Cu复合材料的硬度、导电率和致密度等性能参数进行了测量，结果如下表1所示：
表1：W/WC-25Cu复合材料和W-25Cu复合材料性能对比
Figure BDA0002651666100000081
由上表1可见，实施例1所制备W/WC-25Cu复合材料的致密度更高，而且具有明显增强的硬度。W/WC复合晶粒增强钨铜复合材料具有更高的致密度和硬度，一方面是因为W/WC复合晶粒具有较小的尺寸(烧结后的尺寸分布在0.5μm～1μm)，另一方面是因为W/WC复合晶粒具有W为核、WC为壳的核壳结构，使得WC成为W相和Cu相之间的界面联结强化层，降低了界面热阻，强化了界面结合。
实施例2
实施例2的钨铜复合材料由Cu含量为10wt％的W/WC-10Cu复合粉体压制成生坯后烧结而成，其中W/WC具有W为核、WC为壳的核壳结构，且W和C的原子摩尔比为320:1，WC含量为材料总质量分数的0.29％。其制备方法包括如下步骤：
⑴称取偏钨酸铵397g，硝酸铜98g，葡萄糖3g，溶于1992ml去离子水中，配置成浓度为20wt％的溶液；其中考虑葡萄糖损耗，实际称取原料中W和C的原子摩尔比控制为16:1。
⑵将前驱体溶液在喷雾热解炉上进行干燥热解，制得含C的W-10Cu氧化物粉体，C以无定形碳的形式存在于W-10Cu氧化物粉体中；其中，控制进料速率3ml/min，进料口温度为250℃，热解温度为650℃，热解气氛为氮气气氛，氮气流量为1L/min；
⑶将含C的W-10Cu氧化物粉体在行星球磨机上进行球磨，球磨时间为4h，球料比为10:1，球磨转速120rpm；
⑷将球磨后的W-10Cu氧化物粉体置于氢气炉中进行连续还原碳化制备W/WC-10Cu复合粉体，粉体中的W/WC复合晶粒具有W为核、WC为壳的核壳结构；其中，还原碳化温度为930℃，保温时间2h，氢气流量1.5L/min；
⑸将W/WC-10Cu复合粉体压制成生坯后烧结，得到W/WC-10Cu复合材料；其中，压制方式为冷等静压，压制压力为200MPa，压制时间为20s，保压时间为20s；烧结温度为1330℃，升温速率为8℃/min，保温时间为3h，烧结气氛为氢气气氛，氢气流量1L/min。
实施例3
实施例3的钨铜复合材料由Cu含量为50wt％的W/WC-50Cu复合粉体压制成生坯后烧结而成，其中W/WC具有W为核、WC为壳的核壳结构，且W和C的原子摩尔比为56:1，WC含量为材料总质量分数的0.9％。其制备方法包括如下步骤：
⑴称取偏钨酸铵70g，硫酸铜128g，葡萄糖3g，溶于804ml去离子水中，配置成浓度为20wt％的溶液；即计算葡萄糖损耗，实际称取原料W、C原子摩尔比控制为14:5。
⑵将前驱体溶液在喷雾热解炉上进行干燥热解，制得含C的W-50Cu氧化物粉体，C以无定形碳的形式存在于W-50Cu氧化物粉体中；其中，控制进料速率为5ml/min，进料口温度为150℃，热解温度为580℃，热解气氛为氮气气氛，氮气流量为3L/min；
⑶将含C的W-50Cu氧化物粉体在行星球磨机上进行球磨，球磨时间为5h，球料比为10:1，球磨转速为120rpm；
⑷将球磨后的W-50Cu氧化物粉体置于氢气炉中进行连续还原碳化制备W/WC-50Cu复合粉体，粉体中的W/WC复合晶粒具有W为核、WC为壳的核壳结构；其中，还原碳化温度为850℃，保温时间2h，氢气流量1.5L/min；
⑸将W/WC-50Cu复合粉体压制成生坯后烧结，得到W/WC-50Cu复合材料；其中，压制方式为冷等静压，压制压力为120MPa，压制时间为20s，保压时间为20s；烧结温度为1120℃，升温速率为8℃/min，保温时间为1.5h，烧结气氛为氢气气氛，氢气流量为1L/min。
虽然以上通过实施例描绘了本发明，但应当理解的是，本领域普通技术人员在不脱离本发明的范围内，凡依照本发明所作的同等改进，应为本发明的保护范围所涵盖。

Claims (9)

1.一种W/WC复合晶粒增强钨铜复合材料的制备方法，包括以下步骤：
⑴将水溶性的钨盐、铜盐以及有机碳源按预定比例加入水中，得到前驱体溶液；
⑵将所述前驱体溶液在喷雾热解炉中干燥热解，制得含碳的钨铜氧化物粉体；
⑶对所述含碳的钨铜氧化物粉体进行球磨；
⑷球磨后将含碳的钨铜氧化物粉体在氢气炉中还原碳化，得到W/WC-Cu复合粉体；其中，W/WC具有W为核、WC为壳的核壳结构；
⑸将所述W/WC-Cu复合粉体压制成生坯后烧结，得到W/WC复合晶粒增强钨铜复合材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述钨盐为偏钨酸铵和/或仲钨酸铵。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述铜盐为选自硝酸铜、硫酸铜、醋酸铜和氯化铜中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述有机碳源为选自葡萄糖、蔗糖和淀粉中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，步骤⑵中控制所述喷雾热解炉的进料口温度为220～260℃，热解温度为500～700℃，热解气氛为氮气气氛。
6.根据权利要求1所述的制备方法，步骤⑶中利用行星球磨机进行球磨，球磨时间为4～8h，球料比为5～10:1，球磨转速为100～150rpm。
7.根据权利要求1所述的制备方法，步骤⑷中控制还原碳化温度为850～950℃，保温时间为1～3h。
8.根据权利要求1所述的制备方法，步骤⑸中采用双向模压或冷等静压的方式得到所述生坯，压制压力为50～500MPa，压制时间为15～25s，保压时间为10～30s。
9.根据权利要求1所述的制备方法，步骤⑸中控制烧结温度为1150～1350℃，升温速率为5～10℃/min，保温时间为1～3h，烧结气氛为氢气气氛。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113122747B (zh) * 2021-04-22 2021-11-16 合肥工业大学 一种具有优异力学性能的Cu-(WC-Y2O3)复合材料制备方法
CN113333747B (zh) * 2021-06-28 2023-05-12 江西理工大学 一种组分连续变化的钨铜功能梯度材料及其制备方法
CN115321537B (zh) * 2022-09-23 2023-12-15 西安稀有金属材料研究院有限公司 一种高分散粒度可控的纳米碳化钨粉的制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5842108A (en) * 1997-03-04 1998-11-24 Korea Institute Of Machinery & Materials Mechano-chemical process for production of high density and ultrafine W/Cu composite material
CN101078068A (zh) * 2007-07-05 2007-11-28 北京科技大学 一种制备超细晶粒钨铜合金的方法及其钨铜合金
CN101927149A (zh) * 2010-08-23 2010-12-29 浙江工业大学 包覆型菱形十二面体碳化钨-钨复合材料及其制备方法
CN107130126A (zh) * 2017-04-28 2017-09-05 西安理工大学 一种碳纳米管增强钨铜复合材料的制备方法
CN108950279A (zh) * 2018-07-27 2018-12-07 西北有色金属研究院 一种协同提高CuW触头材料电弧烧蚀性能的方法
CN109128143A (zh) * 2018-10-31 2019-01-04 北京工业大学 一种具有核壳结构的纳米钨铜粉体的制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100462274B1 (ko) * 2001-12-27 2004-12-17 주식회사 나노테크 텅스텐-구리계 복합분말의 제조방법 및 그 제조된복합분말을 이용한 방열판용 소결 합금의 제조방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5842108A (en) * 1997-03-04 1998-11-24 Korea Institute Of Machinery & Materials Mechano-chemical process for production of high density and ultrafine W/Cu composite material
CN101078068A (zh) * 2007-07-05 2007-11-28 北京科技大学 一种制备超细晶粒钨铜合金的方法及其钨铜合金
CN101927149A (zh) * 2010-08-23 2010-12-29 浙江工业大学 包覆型菱形十二面体碳化钨-钨复合材料及其制备方法
CN107130126A (zh) * 2017-04-28 2017-09-05 西安理工大学 一种碳纳米管增强钨铜复合材料的制备方法
CN108950279A (zh) * 2018-07-27 2018-12-07 西北有色金属研究院 一种协同提高CuW触头材料电弧烧蚀性能的方法
CN109128143A (zh) * 2018-10-31 2019-01-04 北京工业大学 一种具有核壳结构的纳米钨铜粉体的制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Microstructure and properties of W-25 wt% Cu composites reinforced with tungsten carbide produced by an in situ reaction";Qiao Zhang等;《Vacuum》;20200420;第177卷;第1-8页 *
"Microstructure and Properties of W-30wt.%Cu Composites Reinforced with WC Particles Prepared by Vapor Deposition Carbonization";QIAO ZHANG等;《CHARACTERIZATION OF ADVANCED SINTERING MATERIALS》;20190513;第71卷(第8期);第2541-2548页 *
"WC strengthened W–Cu nanocomposite powder synthesized by in-situ reactions";Yurong Li等;《International Journal of Refractory Metals & Hard Materials》;20181204;第154–157页 *

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