System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 高强度耐烧蚀钨渗铜材料及其低温制备方法技术_技高网

高强度耐烧蚀钨渗铜材料及其低温制备方法技术

技术编号:41268392 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-11 09:23
本发明专利技术公开了高强度耐烧蚀钨渗铜材料的低温制备方法,包括:将六水合硝酸镍、钨酸钠溶液、分散剂、表面活性剂置于反应釜中进行反应,得到沉淀产物粉末;将沉淀产物粉末进行煅烧,得到复合氧化物粉末;对复合氧化物粉末进行还原得到纳米W‑Ni预合金复合粉末;将纳米W‑Ni预合金复合粉末、氧化镧粉末混合后装入橡胶模具中,冷等静压成型,得到钨/镍/氧化镧多孔生坯;将钨/镍/氧化镧多孔生坯置于烧结炉中进行烧结得到钨/镍/氧化镧复合多孔骨架;利用金属铜丝对钨/镍/氧化镧复合多孔骨架进行溶渗,得到高强度耐烧蚀钨渗铜材料。本发明专利技术还公开了高强度耐烧蚀钨渗铜材料,提高了钨铜复合材料高温力学性能、导热性能及耐烧蚀性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于合金粉末,涉及高强度耐烧蚀钨渗铜材料,还涉及上述涉及高强度耐烧蚀钨渗铜材料的低温制备方法。


技术介绍

1、钨铜复合材料综合了钨的高熔点、耐烧蚀、抗熔焊、高温强度和铜的高导电导热性、塑性、易加工性能,现已广泛应用电子、机械、航空航天等领域。由于钨和铜的熔点相差极大且互不相溶,因此可通过组分比例的调整实现不同特性钨铜复合材料的制备。其中,高钨含量钨铜复合材料以优异的抗热腐蚀能力常作为燃气舵、喷管喉衬在火箭发动机上得到广泛应用。

2、目前,钨铜复合材料的制备仍以熔渗烧结为主,在钨骨架烧结过程中需要提高烧结温度,确保钨骨架的密度达标,然而过高的烧结温度一方面导致钨骨架内部晶粒异常长大,进一步导致其力学性能降低;同时会导致骨架内部空隙分布不均匀,在渗铜过程中铜液难以均匀分布在骨架中,影响复合材料的导热能力。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种高强度耐烧蚀钨渗铜材料的低温制备方法,解决了现有技术中存在的导热能力较差的问题。

2、本专利技术所采用的技术方案是,高强度耐烧蚀钨渗铜材料的低温制备方法,包括以下步骤:

3、将六水合硝酸镍、钨酸钠溶液、分散剂、表面活性剂置于反应釜中进行反应,待反应完全后调节ph,之后将反应产物进行离心、抽滤、干燥得到沉淀产物粉末;将沉淀产物粉末进行煅烧,得到复合氧化物粉末;对复合氧化物粉末进行还原得到纳米w-ni预合金复合粉末;将纳米w-ni预合金复合粉末、氧化镧粉末混合后装入橡胶模具中,冷等静压成型,得到钨/镍/氧化镧多孔生坯;将钨/镍/氧化镧多孔生坯置于烧结炉中进行烧结得到钨/镍/氧化镧复合多孔骨架;利用金属铜丝对钨/镍/氧化镧复合多孔骨架进行溶渗,得到高强度耐烧蚀钨渗铜材料。

4、本专利技术的特点还在于:

5、包括以下步骤:

6、步骤1、将六水合硝酸镍、钨酸钠溶液、分散剂、表面活性剂置于反应釜中进行反应,待反应完全后调节ph,使反应产物完全沉淀,之后将反应产物进行离心、抽滤、干燥得到沉淀产物粉末;

7、步骤2、将沉淀产物粉末在空气中进行煅烧,得到复合氧化物粉末;

8、步骤3、对复合氧化物粉末在氢气气氛下进行还原得到纳米w-ni预合金复合粉末;

9、步骤4、将纳米w-ni预合金复合粉末、氧化镧粉末球磨混合后装入橡胶模具中,冷等静压成型,得到钨/镍/氧化镧多孔生坯;

10、步骤5、将钨/镍/氧化镧多孔生坯置于烧结炉中进行预烧结得到钨/镍/氧化镧复合多孔骨架;

11、步骤6、将钨/镍/氧化镧复合多孔骨架平铺于石墨舟中,并在其上下面覆盖厚度为3~5mm的氧化铝粉末,利用金属铜丝对钨/镍/氧化镧复合多孔骨架进行溶渗,得到高强度耐烧蚀钨渗铜材料。

12、步骤1中钨酸钠水溶液和六水合硝酸镍的摩尔比为59.1:1~29.4:1。

13、分散剂为pvp,添加量为0.5%~1%,表面活性剂为硅烷偶联剂kh560,添加量为0.5%~2%。

14、步骤2中沉淀产物的煅烧温度450~550℃,煅烧时间90~120min;步骤3中复合氧化物粉末的还原温度为700~750℃,还原时间为60~120min。

15、步骤4中纳米w-ni预合金复合粉末、氧化镧粉末的质量比为92:1~92.75:0.25。

16、步骤4中冷等静压成型过程中:成型压力为200~300mpa,保压时间为3~5min。

17、步骤5中预烧结过程中,温度为1400~1600℃,保温时间为240~360min,升温速率为3~15℃/min。

18、步骤6中,熔渗前在450~900℃时低温保温30~90min,并在温度为1250℃~1450℃时充入氩气进行烧结溶渗,随炉冷却得到高强度耐烧蚀钨渗铜材料。

19、本专利技术的另一目的是提供一种高强度耐烧蚀钨渗铜材料。

20、本专利技术所采用的另一技术方案是,采用上述的高强度耐烧蚀钨渗铜材料的低温制备方法得到的钨渗铜材料。

21、本专利技术的有益效果是:本专利技术高强度耐烧蚀钨渗铜材料的制备方法,得到的钨渗铜材料,与传统钨渗铜材料相比,烧结温度更低、密度更大、高温力学性能和抗烧蚀性能更加优异;采用化学合成方法制备钨镍合金粉末,改善了金属镍在钨骨架中的分布均匀性,降低了钨骨架的烧结温度,提高了钨铜复合材料力学性能;金属镍和la2o3提高了熔渗过程中铜在钨骨架中的润湿性,进一步提高钨铜复合材料高温力学性能、导热性能及耐烧蚀性能;la2o3作为稀土氧化物会对钨骨架力学性能产生明显的影响,由于稀土粒子会阻碍钨晶粒高温下异常长大,加入的氧化镧颗粒均匀弥散分布在钨晶界上,在烧结过程中抑制了钨晶粒的长大,使晶粒得到细化从而晶粒半径减小,使得临界应力增加,强化了钨铜材料性能。

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【技术保护点】

1.高强度耐烧蚀钨渗铜材料的低温制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的高强度耐烧蚀钨渗铜材料的低温制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.如权利要求2所述的高强度耐烧蚀钨渗铜材料的低温制备方法,其特征在于,步骤1中所述钨酸钠水溶液和六水合硝酸镍的摩尔比为59.1:1~29.4:1。

4.如权利要求2所述的高强度耐烧蚀钨渗铜材料的低温制备方法,其特征在于,分散剂为PVP,添加量为0.5%~1%,表面活性剂为硅烷偶联剂KH560,添加量为0.5%~2%。

5.如权利要求2所述的高强度耐烧蚀钨渗铜材料的低温制备方法,其特征在于,步骤2中所述沉淀产物的煅烧温度450~550℃,煅烧时间90~120min;步骤3中所述复合氧化物粉末的还原温度为700~750℃,还原时间为60~120min。

6.如权利要求2所述的高强度耐烧蚀钨渗铜材料的低温制备方法,其特征在于,步骤4中所述纳米W-Ni预合金复合粉末、氧化镧粉末的质量比为92:1~92.75:0.25。

7.如权利要求2所述的高强度耐烧蚀钨渗铜材料的低温制备方法,其特征在于,步骤4中所述冷等静压成型过程中:成型压力为200~300MPa,保压时间为3~5min。

8.如权利要求2所述的高强度耐烧蚀钨渗铜材料的低温制备方法,其特征在于,步骤5中所述预烧结过程中,温度为1400~1600℃,保温时间为240~360min,升温速率为3~15℃/min。

9.如权利要求2所述的高强度耐烧蚀钨渗铜材料的低温制备方法,其特征在于,步骤6中,熔渗前在450~900℃时低温保温30~90min,并在温度为1250℃~1450℃时充入氩气进行烧结溶渗,随炉冷却得到高强度耐烧蚀钨渗铜材料。

10.采用权利要求1-9任意一项所述的高强度耐烧蚀钨渗铜材料的低温制备方法得到的钨渗铜材料。

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【技术特征摘要】

1.高强度耐烧蚀钨渗铜材料的低温制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的高强度耐烧蚀钨渗铜材料的低温制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.如权利要求2所述的高强度耐烧蚀钨渗铜材料的低温制备方法,其特征在于,步骤1中所述钨酸钠水溶液和六水合硝酸镍的摩尔比为59.1:1~29.4:1。

4.如权利要求2所述的高强度耐烧蚀钨渗铜材料的低温制备方法,其特征在于,分散剂为pvp,添加量为0.5%~1%,表面活性剂为硅烷偶联剂kh560,添加量为0.5%~2%。

5.如权利要求2所述的高强度耐烧蚀钨渗铜材料的低温制备方法,其特征在于,步骤2中所述沉淀产物的煅烧温度450~550℃,煅烧时间90~120min;步骤3中所述复合氧化物粉末的还原温度为700~750℃,还原时间为60~120min。

6.如权利要求2所述的高强度耐烧蚀钨渗铜材料的低温制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁永仁关越冯基伟丁辉何降坛毕琼刘佳伟徐亮
申请(专利权)人:西安宝德九土新材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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