一种提高稀土氧化物粉体与CuW合金润湿性的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高稀土氧化物粉体与CuW合金润湿性的方法。包括选择一定量几纳米～几十微米的稀土氧化物粉体，通过表面处理包覆在稀土氧化物粉体表面均匀包覆一层或多层金属得到金属/稀土氧化物粉体微胞，经过金属/稀土氧化物粉体微胞与CuW合金混料、冷压成型、烧结、致密化复合烧结成型。通过对稀土氧化物粉体进行表面处理包覆，获得与金属润湿性好的金属/稀土氧化物粉体微胞与金属材料掺杂，以获得更加优异的材料性能。本发明专利技术提供的方法极大地避免了传统CuW合金掺杂稀土氧化物粉体的不润湿而难以成型，成本低廉，易于实现工业规模生产。

A method to improve wettability of rare earth oxide powder and CuW alloy

The invention discloses a method for improving wettability of rare earth oxide powder and CuW alloy. It includes selecting a certain amount of rare earth oxide powders ranging from several nanometers to tens of micrometers, evenly coating one or more layers of metal on the surface of rare earth oxide powders by surface treatment to obtain metal/rare earth oxide powders microcells, mixing metal/rare earth oxide powders with CuW alloy, cold pressing, sintering, densification and compounding. Combined with sintering molding. The rare earth oxide powders were coated by surface treatment, and the metal/rare earth oxide powders with good wettability were doped with metal materials to obtain more excellent material properties. The method provided by the invention greatly avoids the non-wetting and difficult forming of the traditional CuW alloy doped rare earth oxide powder, has low cost and is easy to realize industrial scale production.

【技术实现步骤摘要】
一种提高稀土氧化物粉体与CuW合金润湿性的方法
本专利技术涉及复合材料制备
，尤其涉及一种提高稀土氧化物粉体与CuW合金润湿性的方法。
技术介绍
对于CuW合金材料，由于W具有高熔点、高强度、低热膨胀系数等优点，Cu的延展性、导热导电性好，所以CuW合金兼具两者的优点，具有耐烧蚀、高导电性、高强度、高硬度等。由于Cu、W两者的密度和熔点相差较大，且二者不易发生反应，所以CuW合金通常用粉末冶金的方法来制备。近年来，科学技术的飞速发展对CuW合金材料提出了更高的技术要求，这就导致传统的CuW合金在机械性能和真空烧蚀性能方面难以满足要求，对CuW合金掺杂稀土氧化物粉体是目前CuW合金领域研究的主要热点之一。传统的稀土氧化物粉体掺杂，如：La2O3、CeO2、Y2O3等粉体都会面临稀土氧化物粉体与CuW合金润湿性差，从而导致掺杂量受限，掺杂效果也不理想。因此，本领域的技术人员致力于开发一种提高稀土氧化物粉体与CuW合金润湿性的方法，从而大幅度提高稀土氧化物粉体与CuW合金润湿性，打破传统掺杂极限。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是：改善稀土氧化物粉体与CuW合金润湿性差的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种对稀土氧化物粉体进行一系列表面处理，在稀土氧化物粉体表面均匀包覆一层或多层金属膜，再进行400～900℃真空退火，得到与CuW合金润湿性较好的金属/稀土氧化物粉体微胞的方法。具体步骤为：1)选取一定量的稀土氧化物粉体，用酒精清洗、烘干；2)将烘干后的稀土氧化物粉体放入PH为11～13的NaOH溶液中，在磁力搅拌下碱洗2h后烘干；3)将步骤2)得到的稀土氧化物粉体放入粗化液中，磁力搅拌下粗化2h后离心烘干得到粗化后的稀土氧化物粉体；其中，粗化液为每升粗化液中有20～40g的NH4F，其余为去离子水；4)将步骤3)得到的粗化后的稀土氧化物粉体进行表面处理包覆，在粗化后的稀土氧化物粉体表面均匀包覆一层或多层金属膜，得到金属/稀土氧化物粉体微胞，烘干；5)将步骤4)得到的金属/稀土氧化物粉体微胞真空退火；6)将步骤5)退火后的金属/稀土氧化物粉体微胞与CuW复合粉混料、压制成型、致密化烧结成型。对于上述技术方案，本专利技术还有进一步优选的方案：进一步，所述表面处理包覆包括：化学镀包覆或磁控溅射包覆。进一步，所述稀土氧化物粉体的尺寸为1纳米～100微米。进一步，所述稀土氧化物粉体为La2O3、CeO2、Y2O3中的一种。进一步，步骤4)所述的金属膜的金属为Ni、Cu、Cr、Co中的一种或多种。进一步，步骤5)真空退火温度为400℃～900℃。进一步，步骤6)中退火后的金属/稀土氧化物粉体微胞与CuW复合粉三维混料机混料均匀；通过冷压机将混匀的粉体按照比例压制成型，其中Cu占比10％～50％，W占比为50％～90％，其余为掺杂的金属/稀土氧化物粉体微胞，经致密化烧结成型。技术效果：相较于稀土氧化物粉体直接掺杂CuW合金，由于金属/稀土氧化物粉体微胞的外层为金属膜，金属膜与CuW合金润湿性较好，从而有效的避免了稀土氧化物粉体与CuW合金的直接接触，解决了传统的稀土氧化物粉体掺杂CuW合金的润湿性差的难题。极大地避免了传统CuW合金掺杂稀土氧化物粉体的不润湿而难以成型，成本低廉，易于实现工业规模生产。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的不当限定，在附图中：图1为该方法的实施过程示意图；图2(a)为原始氧化镧粉体的扫描电镜图，图2(b)为氧化镧粉体粗化后的扫描电镜图，图2(c)为氧化镧粉体化学镀镍的扫描电镜图；图3为磁控溅射Cu/CeO2粉体与Cu20W80烧结成型样品。具体实施方式以下参考说明书附图介绍本专利技术的多个优选实施例，使其
技术实现思路
更加清楚和便于理解。本专利技术可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本专利技术的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。一种提高稀土氧化物粉体与CuW合金润湿性的方法，包括以下步骤：1)选取一定量的稀土氧化物粉体，用酒精清洗、烘干，其中，稀土氧化物粉体的尺寸为1纳米～100微米；稀土氧化物粉体为La2O3、CeO2、Y2O3中的一种。2)将烘干后的稀土氧化物粉体放入PH为11～13的NaOH溶液中，在磁力搅拌下碱洗2h后烘干；3)将步骤2)得到的稀土氧化物粉体放入粗化液中，磁力搅拌下粗化2h后离心烘干得到粗化后的稀土氧化物粉体；其中，粗化液为每升粗化液中有20～40g的NH4F，其余为去离子水；4)将步骤3)得到的粗化后的稀土氧化物粉体进行表面处理包覆，表面处理包覆包括：化学镀包覆或磁控溅射包覆。化学镀包覆为：化学镀液为：每升镀液中含有25～40g的NiSO4，15～30g的EDTANa2，20～45g柠檬酸钠，100～150ml水合联氨，其余为去离子水，PH为12.5～12.8，温度：60～80℃。磁控溅射包覆为：磁控溅射的方法为：将CeO2或La2O3粉体置于专用的夹具并固定在磁控溅射真空腔体中的样品台上，装入铜靶；对真空腔体进行抽真空操作，使腔体本底真空度达到5×10-5Pa后通入惰性气体Ar气，调节气压至1.0Pa，打开铜靶的靶电源，启动样品盘自转并以10度每秒匀速旋转，调节偏压50V，打开Cu靶位射频电源，调节功率为80W，打开样品台挡板，开始在基体上沉积Cu膜层，25min后关闭Cu靶，关闭偏压，关闭样品台挡板。在粗化后的稀土氧化物粉体表面均匀包覆一层或多层金属膜，得到金属/稀土氧化物粉体微胞，烘干，其中，金属膜的金属为Ni、Cu、Cr、Co中的一种或多种。5)将步骤4)得到的金属/稀土氧化物粉体微胞在400℃～900℃下真空退火；6)将步骤5)退火后的金属/稀土氧化物粉体微胞与CuW复合粉三维混料机混料均匀；通过冷压机将混匀的粉体按照比例压制成型，其中Cu占比10％～50％，W占比为50％～90％，其余为掺杂的金属/稀土氧化物粉体微胞，经致密化复合烧结成型。下面通过具体实施例对本专利技术进行进一步说明。实施例1：选取一定量的氧化镧粉体，用酒精清洗1～3遍后烘干，将烘干后的氧化镧粉体放入PH为11的NaOH溶液中，在磁力搅拌下碱洗2h后烘干，将上一步得到的氧化镧粉体放入粗化液中，磁力搅拌下粗化2h，粗化液为：每升粗化液中有40g的NH4F，其余为去离子水。将粗化后得到的氧化镧粉体清洗2次后烘干，放入每升有15～30g的CuSO4，用氨水调至PH为10～12，其余为去离子水的溶液中，处理2h后，清洗1～3次烘干；将上一步得到的氧化镧粉体进行化学镀包覆Ni，在氧化镧粉体表面均匀包覆一层或多层Ni膜，得到Ni/La2O3粉体微胞，烘干。化学镀液为：每升镀液中含有25g的NiSO4，30g的EDTANa2，35g柠檬酸钠，100ml水合联氨，其余为去离子水，PH为12.5，温度：60℃。将得到的Ni/La2O3粉体微胞在900℃下真空退火；将退火后得到的Ni/La2O3粉体微胞与CuW复合粉三维混料机混料均匀；通过冷压机将混匀的粉体按照比例压制成型，其中Cu占比10％，W占比为90％，其余为掺杂的金属/稀土氧化物粉体微胞，经致密化复合烧结成型。见图1，2(a)-(c)所示。实施例2：选取一定量的Ce本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高稀土氧化物粉体与CuW合金润湿性的方法，其主要特征在于，包括以下步骤：1)选取一定量的稀土氧化物粉体，用酒精清洗、烘干；2)将烘干后的稀土氧化物粉体放入PH为11～13的NaOH溶液中，在磁力搅拌下碱洗2h后烘干；3)将步骤2)得到的稀土氧化物粉体放入粗化液中，磁力搅拌下粗化2h后离心烘干得到粗化后的稀土氧化物粉体；其中，粗化液为每升粗化液中有20～40g的NH4F，其余为去离子水；4)将步骤3)得到的粗化后的稀土氧化物粉体进行表面处理包覆，在粗化后的稀土氧化物粉体表面均匀包覆一层或多层金属膜，得到金属/稀土氧化物粉体微胞，烘干；5)将步骤4)得到的金属/稀土氧化物粉体微胞真空退火；6)将步骤5)退火后的金属/稀土氧化物粉体微胞与CuW复合粉混料、压制成型、致密化烧结成型。

【技术特征摘要】
1.一种提高稀土氧化物粉体与CuW合金润湿性的方法，其主要特征在于，包括以下步骤：1)选取一定量的稀土氧化物粉体，用酒精清洗、烘干；2)将烘干后的稀土氧化物粉体放入PH为11～13的NaOH溶液中，在磁力搅拌下碱洗2h后烘干；3)将步骤2)得到的稀土氧化物粉体放入粗化液中，磁力搅拌下粗化2h后离心烘干得到粗化后的稀土氧化物粉体；其中，粗化液为每升粗化液中有20～40g的NH4F，其余为去离子水；4)将步骤3)得到的粗化后的稀土氧化物粉体进行表面处理包覆，在粗化后的稀土氧化物粉体表面均匀包覆一层或多层金属膜，得到金属/稀土氧化物粉体微胞，烘干；5)将步骤4)得到的金属/稀土氧化物粉体微胞真空退火；6)将步骤5)退火后的金属/稀土氧化物粉体微胞与CuW复合粉混料、压制成型、致密化烧结成型。2.如权利要求1所述的一种提高稀土氧化物粉体与CuW合金润湿性的方法，其特征在于，所述表面处理包覆包括：化学镀包覆或磁控溅射包覆。3.如权利要求1或...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋忠孝，赖旭，薛佳伟，李雁淮，杨波，魏书恒，高磊雯，朱晓东，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61