[发明专利]一种催化凝胶制备钨弥散强化铜基复合材料的方法

摘要

本发明提供了一种催化凝胶制备钨弥散强化铜基复合材料的方法，属于粉末冶金技术领域。本发明基于催化凝胶方法，将可溶性铜盐与可溶性钨酸盐共同溶解后实现钨与铜离子级别均匀混合，将丙烯酰胺单体和N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺交联剂预混液与之混合均匀，向其中加入过硫酸铵溶液催化形成凝胶坯体，经煅烧、还原获得钨弥散强化铜粉末，最终通过压制、烧结制备出钨弥散强化铜基复合材料。本发明技术制备的铜基复合材料中钨颗粒为纳米级尺度，在铜基体中呈均匀弥散分布，不仅大幅提升铜基体的力学性能，还使复合材料保持优异的导热特性，在核聚变堆偏滤器等高导热部件中具有重要应用前景。

主权项

1.一种催化凝胶制备钨弥散强化铜基复合材料的方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：1）铜‑钨前驱分散体制备：将可溶性铜盐与可溶性钨酸盐共同溶解于去离子水中，待完全溶解后将丙烯酰胺单体和交联剂N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺溶解加入溶液中，全部溶解均匀后待用；2）催化凝胶坯体制备：向铜‑钨前驱分散体中加入占丙烯酰胺质量分数0.1‑10%的过硫酸铵作为催化剂，完全溶解并搅拌均匀，静置一段时间后，得到铜‑钨复合化合物凝胶坯体；3）钨弥散强化铜粉末制备：将铜‑钨复合化合物凝胶坯体在350‑600 ℃温度下煅烧0.5‑4 h后破碎得到共氧化物粉末，在氢气气氛下600‑900 ℃还原0.5‑4 h后，获得钨弥散强化铜粉末；4）固结致密化：钨弥散强化铜粉末在100‑500 MPa压力下模压成型或80‑300 MPa压力下冷等静压成型后，在氢气气氛或真空条件下烧结致密化，烧结温度为950‑1050℃，烧结时间为1‑4 h，获得钨弥散强化铜基复合材料；钨元素在弥散强化铜基体中所占质量分数为3‑10%；步骤1）所述丙烯酰胺与N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺质量比为2‑200:1，丙烯酰胺在溶液中的质量分数为10‑50%。