[发明专利]钨铜银碳体系复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种钨铜银碳体系复合材料的制备方法，其特征是采用低温烧结致密化和多次化学包覆的方法，首先将有机碳源裂解在W粉颗粒表面形成含碳的W粉，然后将含碳的W粉进行热处理获得WC@W复合粉末，并在WC@W复合粉末上进行化学镀Cu，制备含碳的Cu@WC@W复合粉末，再将Cu@WC@W进行化学镀Ag，获得Ag@Cu@WC@W复合包覆粉末；同时采用化学镀Ag在Cu粉颗粒表面包覆Ag镀层得到Ag@Cu复合包覆粉末，然后将这两种粉末进行球磨混合均匀，再将混合均匀粉末在100-500MPa下进行冷压获得坯体，最后对坯体进行真空或气氛烧结，得到高性能、高钨含量的W-Cu-Ag-C体系复合材料。

2.根据权利要求1所述的钨铜银碳体系复合材料的制备方法，其特征在于所述的Ag@Cu@WC@W复合包覆粉末，具体制备工艺包含：Cu@WC@W复合粉末制备工艺为：首先将高分子聚乙烯缩丁醛(PVB)溶于酒精后，将W粉与PVB溶液混合均匀后在烘箱中烘干，然后将PVB@W粉末在600℃下进行排胶，获得含碳的W粉；再将含碳的W粉磨细，然后将含碳的W粉在900℃-1200℃下进行热处理获得WC@W复合粉末，并在WC@W复合粉末上进行化学镀Cu，制备含碳的Cu@WC@W复合粉末；化学镀铜的工艺为最佳包覆工艺，即添加10mg/L—40mg/L的二联吡啶作为稳定剂，在化学镀温度为40℃-60℃、pH值为11-12.5；将制备的Cu@WC@W复合粉末进行化学镀银，制备Ag@Cu@WC@W复合包覆粉末，具体采用以下工艺：将Cu@WC@W粉末加入到pH为11～13的银络合溶液中并加入还原溶液，搅拌反应0.5-1.5h，清洗粉体获得Ag@Cu@WC@W复合包覆粉末，该还原液由质量浓度38wt.％甲醛、无水乙醇、去离子水组成；其中银络合溶液组成为AgNO3浓度为0.1g/L，酒石酸钾钠的浓度为0.3g/L，稳定剂浓度为2mg/L，稳定剂采用2，2－联吡啶，搅拌反应温度为45℃。

3.根据权利要求1所述的钨铜银碳体系复合材料的制备方法，其特征在于所述的Ag@Cu复合包覆粉末，具体是采用以下方法制成的：将Cu粉末加入到pH为11～13的银络合溶液中并加入还原溶液，搅拌反应0.5-1.5h，清洗粉体获得Ag@Cu复合包覆粉末，该还原液由质量浓度38wt.％甲醛、无水乙醇、去离子水组成，其中银络合溶液组成为AgNO₃浓度为0.1g/L，酒石酸钾钠的浓度为0.3g/L，稳定剂浓度为2mg/L，稳定剂采用2，2－联吡啶，搅拌反应温度为45℃。

4.根据权利要求1所述的钨铜银碳体系复合材料的制备方法，其特征在于所述的Cu粉的纯度为99.9％，粒径为1-20μm。

5.根据权利要求1所述的钨铜银碳体系复合材料的制备方法，其特征在于所述的W粉的纯度为99.9％，粒径为1-10μm。

6.根据权利要求1所述的钨铜银碳体系复合材料的制备方法，其特征在于所述的Ag@Cu@WC@W复合包覆粉末中Cu的质量分数在1-5％，WC的质量分数在0.5-1％，Ag质量分数在0.5-1％。

7.根据权利要求1所述的钨铜银碳体系复合材料的制备方法，其特征在于所述的Ag@Cu复合包覆粉末中Cu的质量分数在5-15％，Ag的质量分数在0.5-1％。

8.根据权利要求1所述的钨铜银碳体系复合材料的制备方法，其特征在于所述的真空或者气氛烧结工艺为：烧结温度为600℃-800℃，保温时间为1-4h。

9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述方法制备的钨铜银碳体系复合材料，其特征是该材料的技术参数为：硬度≥215HV，抗弯强度≥780MPa，热导率≥198W/(m·K)，电导率≥46.2％IACS。