[发明专利]一种碳化硼颗粒的表面镀铜方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳化硼颗粒的表面镀铜方法，属陶瓷材料的表面处理及应用的技术领域。

背景技术

碳化硼颗粒是一种具有优良性能的陶瓷材料，具有高熔点、高硬度、高模量、密度小、耐磨性好、耐酸碱性强及中子吸收性能,由于碳化硼中存在大量硼同位素，同位素具有较大的中子吸收截面，使碳化硼可吸收大量的中子而不会形成放射性同位素，可用作核发电厂的中子吸收剂，中子吸收剂的主要作用是控制核分裂速率。

碳化硼也存在缺陷，例如断裂韧性低、烧结温度高、抗氧化能力差，限制了其在工业上的应用；有色金属具有优良的导电、导热性能及延展性，易于加工，如果将碳化硼与铝进行复合，制成铝基碳化硼复合材料，可扩展碳化硼的应用范围。

但是，碳化硼与铝的复合润湿性较差，当加工温度过高时，会与铝发生反应生成有害物质，反而会降低力学性能和机械性能，如果在碳化硼表面镀铜，使碳化硼表面实现金属化，就可提高碳化硼与铝基体的结合强度。

发明内容

发明目的

本发明的目的是针对背景技术的不足，针对碳化硼与金属间界面润湿性差、结合强度低的弊端，通过对碳化硼颗粒的微波活化、表面敏化，使碳化硼颗粒表面获得催化活性，用化学镀的方法在碳化硼颗粒表面进行镀铜，以提高碳化硼颗粒与金属的界面结合强度，扩大碳化硼的应用范围。

技术方案

本发明使用的化学物质材料为：碳化硼、硫酸、过硫酸铵、氯化亚锡、盐酸、硝酸银、氨水、碳酸钠、酒石酸钾钠、乙二胺四乙酸钠、硫酸铜、氢氧化钠、甲醛、亚铁氰化钾、硼酸、去离子水、氩气，其准备用量如下：以克、毫升、厘米³为计量单位

制备方法如下：

(1)配制溶液

①配制硫酸水溶液

量取硫酸10mL±0.01mL、去离子水100mL，加入烧杯中混合，搅拌5min，成1.8mol/L的硫酸水溶液；

②配制氢氧化钠水溶液

称取氢氧化钠20g±0.01g，量取去离子水200mL，加入烧杯中混合，搅拌5min，成2.5mol/L的氢氧化钠水溶液；

③配制过硫酸铵水溶液

称取过硫酸铵20g±0.01g，量取去离子水100mL，加入烧杯中混合，搅拌5min，成0.88mol/L的过硫酸铵水溶液；

④配制盐酸水溶液

量取盐酸5mL±0.01mL、去离子水100mL，加入烧杯中混合，搅拌5min，成1.6mol/L的盐酸水溶液；

⑤配制硝酸银水溶液

称取硝酸银1g±0.01g，量取去离子水100mL，加入烧杯中混合，搅拌5min，成0.06mol/L的硝酸银水溶液；

⑥配制硫酸铜水溶液

称取硫酸铜1g±0.01g，量取去离子水50mL，加入烧杯中混合，搅拌5min，成0.01mol/L的硫酸铜水溶液

⑦配制碳酸钠水溶液

称取碳酸钠1g±0.01g，量取去离子水10mL，加入烧杯中混合，搅拌5min，成0.94mol/L的碳酸钠水溶液

⑧配制酒石酸钾钠水溶液

称取酒石酸钾钠2g±0.01g，量取去离子水10mL，加入烧杯中混合，搅拌5min，成0.95mol/L的酒石酸钾钠水溶液；

⑨配制乙二胺四乙酸钠水溶液

称取乙二胺四乙酸钠2.5g±0.01g，量取去离子水10mL，加入烧杯中混合，搅拌5min，成0.67mol/L的乙二胺四乙酸钠水溶液；

⑩配制亚铁氰化钾水溶液

称取亚铁氰化钾0.015g±0.001g，量取去离子水10mL，加入烧杯中混合搅拌5min，成0.004mol/L的亚铁氰化钾水溶液；

(2)预处理碳化硼粉

①将碳化硼粉6g±0.01g加入烧杯中，加入去离子水200mL，然后将烧杯置于超声波分散仪中，进行超声分散清洗，超声波频率28KH_Z，超声分散时间10min；

②抽滤，将超声分散清洗后的混合液，置于抽滤瓶的布氏漏斗中，用微孔滤膜进行抽滤，留存滤饼，弃去滤液；

③真空干燥，将滤饼置于石英容器中，然后置于真空干燥箱中干燥，干燥温度80℃，真空度10Pa，干燥时间15min；

(3)酸洗净化处理碳化硼粉

①将清洗干燥后的碳化硼粉置于烧杯中，加入硫酸水溶液100mL，浸泡5min；