一种超细钼粉或超细钨粉表面包覆金属铜的制备方法，属于新材料领域。主要采用平均粒径Ｄ↓［５０］不大于１．３μｍ的超细钼粉或超细钨粉，在不断搅拌下，与Ｃｕ↑［２＋］的可溶性盐溶液混合，添加含Ｎ、Ｏ原子的配位基团的高分子表面活性剂，加入水合肼、连二亚硫酸钠、或次亚磷酸钠的一种作为还原剂，期间滴加适量的碱调节ｐＨ，使反应体系的ｐＨ在５．５～１２．０之间，在２０～９５℃范围内，反应０．５～３小时；过滤，用稀ＮＨ↓［４］Ｃｌ或ＮＨ↓［４］ＮＯ↓［３］溶液冲洗，所得粉末用０．２～３．０％脂肪酸的醇溶液打浆，再次过滤，所得粉末通Ｈ↓［２］加热干燥，可以制备出表面均匀包覆铜的超细钨粉、超细钼粉。通过调整超细钼粉或超细钨粉与铜可溶性盐的比例，可以制备不同组成比例的金属铜包覆的超细钼粉、超细钨粉，满足不同需求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，特别是指在超细钼 粉、超细钨粉表面包覆纳米厚度的金属铜的制备方法，属于新材料
技术介绍
钼铜材料和钨铜材料一样，在组织上是由两种互不相溶的金属相所组成的假合金。因 此，这种材料兼有组成金属两者的特性，具有良好的综合性能。1、 高导电导热性钼和钨是金属中除金、银、铜等高导金属外，导电和导热性比较好的元素，因此，进一 步加入高导电、导热的金属铜的钨铜和钼铜材料，具有很高的导电、导热性。2、 可调节的热膨胀系数铜的热膨胀系数较高，而钩、钼的热膨胀系数很低，可以根据不同的成分组合制成所需 要的较低的热膨胀系数，从而使它们可以与其它材料的热膨胀系数匹配组合，避免因热膨 胀系数差别过大而引起的热应力破坏。 3、 特殊的高温性能 钨和钼系高熔点金属(难熔金属)，其熔点分别为340(TC和2615T:，而铜的熔点仅为1083 'C。钨铜和钼铜材料在常温和中温时，既有较好的强度，又有一定的塑性，而当超过铜的 熔点的高温时，材料中所含有的铜可以液化蒸发吸热起到冷却作用(发汗冷却)，因此可以作 为特殊用途的高温材料，如耐火药燃烧温度的喷管喉衬，高温电弧作用下的电触头等。4、 无磁性钨、钼、铜均为非铁磁性金属，因此，所组成的钨铜、钼铜材料均为无磁性，这就使 它们有可能在各种有磁场作用下代替常规由铁族元素组成的带磁性的各种合金。5、 低气体含量和良好的真空性能无论是钨、钼或铜，其氧化物极易还原，它们的氮气、氢气、碳等杂质也易于去除， 从而保持在真空下极低的放气而具有很好的真空使用性能。46、良好的机加工性纯钩、纯钼金属本身由于较高的硬度和脆性，进行机加工比较困难，特别是加工成形 状比较复杂、精细的部件时效率低、废品多。而钨铜和钼铜材料，由于加入铜后材料硬度 降低、塑性增加，故有利于机加工，可以采取各种加工手段加工成任何复杂形状的部件。 7、钩铜和钼铜的比较钨熔点比钼高，密度比钼大，因此钨铜更适合于更高温度下使用，也可作为高密度材 料应用。而钼由于密度相对较低，因此使用钼铜可以减轻部件重量，这对于航天及仪表等 要求尽量轻量化时有利。大功率的集成电路和微波器件要求高导电导热材料作为导电散热元件，同时又要兼顾 真空性能、耐热性能及热膨胀系数等。钼铜、鸨铜材料由于其各项特性符合这些要求，是 这方面应用的优选材料。目前的钼铜、钨铜材料的制备，主要有渗铜法，(如United States Patent 6475429、 6271585);和混合粉烧结法，(如United States Patent 5292478) ; 二者均难以实现均匀、 致密的钨铜、钼铜材料(密度约为99.5%以上)，尤其在用作电真空材料时，往往因为材 料不够致密，有微细孔隙的存在，导致器件失效。因此，有必要探索新的方法，解决钼铜、 鸨铜材料的制备。从粉末冶金的界面性质出发，技术关键是使钩粉和钼粉的表面，被金属铜均匀包覆； 即可按实际需要的钨铜、钼铜比例，将金属铜包覆的超细钨粉、超细钼粉与铜粉机械混合 均匀，等静压成型，烧结时由于铜包覆的超细钨粉、超细钼粉表面被金属铜均匀浸润，可 以制备结构致密、组织均匀的钼铜、钨铜材料，满足电真空材料的要求。CN1401819专利文献所公布的无机粉体表面金属化的方法，黄建忠等提出的化学镀法 制取高活性、高均匀性Cu、 Ni包钨复合粉末(矿冶工程，1996年9月第16巻第3期)， 以及秦光荣等(新型储氢材料及其应用学术研讨会论文汇编，"863"储氢材料专题组，1990 年12月，储氢合金微粒化学镀铜工艺性能研究P193)提出的表面镀铜技术，在表面包覆 过程中，均采用氯化亚锡进行敏化，但在应用于电真空材料的钼铜、钩铜合金中，锡、铝 等低熔点金属不宜引入，否则对电真空性能有负面影响；CN1502720专利文献所公布的无 甲醛化学镀铜方法及其该方法中使用的溶液，同样需要钯、锡等催化成分；CN1204291专利文献公布的微多孔性铜覆膜及用于制备该铜覆膜的化学镀铜液，并不适合于超细钼粉、 超细钨粉表面涂覆；CN1060697专利文献公布的稀土镍基储氢合金粉的化学镀铜液配方及 其镀铜方法，C士+可以在储氢合金粉表面发生置换还原，在钨粉和钼粉表面，这种反应很 难进行；在粒径为亚微米、纳米级的超细钼粉、钨粉表面，均匀包覆金属铜，并且不引入 杂质，其镀层厚度应在纳米范围，常规的化学镀方法，难以实现。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过分子自组装的方法解决以上问题，在超细钼粉或超细钨粉表面还 原沉积、均匀包覆纳米尺度的金属铜，制备表面包覆金属铜的超细钼粉、超细钩粉。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是 一种超细钼粉或超细钨粉表面包覆金 属铜的制备方法，其方法如下采用平均粒径不大于1.3Pm的超细钼粉或超细钨粉，不断搅拌下，与Cu^的可溶性盐溶液混合，在富含N、 O原子的配位基团的高分子表面活性剂 存在下，加入至少是水合肼、连二亚硫酸钠、或次亚磷酸钠的一种作为还原剂，期间滴加 适量的NaOH、 KOH、六次甲基四胺或Na2C03、 &(:03溶液，调节pH,使反应体系的pH 在5.5 12.0之间，加热至20 95'C，反应0.5 3小时；过滤，用去离子水冲洗，然后用 浓度为0.01 1.0M的稀NH4C1或NH4N(V溶液冲洗，所得粉末用0.2 3.0%脂肪酸的醇溶 液打浆，对铜包覆的超细钼粉或超细钨粉颗粒表面改性，然后再次过滤，所得粉末通H2 加热干燥，可以制备出表面均匀包覆纳米厚度金属铜的超细钼粉、超细鸨粉。 具体按以下步骤进行制备1. 将C^+的可溶性盐配制成总浓度不大于2M溶液，其中Cuh的可溶性盐可以是拧檬酸盐、 酒石酸盐、溴化物、盐酸盐、硝酸盐、硫酸盐、醋酸盐的一种；其中合金成分的比例为质量比铜钼或铜钨为l : 0.4 1 : 5;2. 加入高分子表面活性剂，浓度为0.5 10.0% (wt%)，添加量为反应溶液总体积的0.01 2%(V/V%)，搅拌均匀；其中高分子表面活性剂至少是平均分子量不少于5000的聚a—乙 烯基吡咯烷酮(PVP)、聚丙烯酸(PAA)、 a—乙烯基吡咯垸酮与苯乙烯共聚物、a—乙烯基 吡咯烷酮与丙烯酸的共聚物、丙烯酸与苯乙烯的共聚物、聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)、聚氧乙烯(PEO)的一种；3. 在不断搅拌下，加入总浓度不大于3.5M的还原剂溶液，还原剂至少是水合肼、连二亚硫 酸钠或次亚磷酸钠中的一种；4. 然后继续搅拌，滴加适量的浓度为0.1 2.0MNaOH、 KOH、六次甲基四胺或Na2C03、 K2C03溶液，调节pH，使反应体系的pH在5.5 12.0之间；5. 继续搅拌，加热，维持混合溶液的温度在20 95'C时，反应0.5 3小时；采用连二亚硫 酸钠作为还原剂时，反应温度为(室温)20°C 65°C、 pH在10.0 12.0为宜，反应时间 0.5 1.0小时即可；采用水合肼作为还原剂时，反应温度80 95。C、 pH在8.0 11.0为宜， 反应时间0.5 2.0小时即可；采用次亚磷酸钠为还原剂时，反应温度70 85'C、pH在5.5 8.0为宜，反应时间1.0 3.0小时即可；6. 反应结束，过滤，用去离子水冲洗粉末至少三次；然后用浓度为0.01本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超细钼粉或超细钨粉表面包覆金属铜的制备方法，其特征在于：采用平均粒径Ｄ↓［５０］不大于１．３μｍ的超细钼粉或超细钨粉，在不断搅拌下，与Ｃｕ↑［２＋］的可溶性盐溶液混合，加入含Ｎ、Ｏ原子的配位基团的高分子表面活性剂，搅拌均匀，加入水合肼、连二亚硫酸钠、或次亚磷酸钠中的一种作为还原剂，以碱调节体系的ｐＨ在５．５～１２．０之间，加热至２０～９５℃，反应０．５～３小时，过滤，用去离子水冲洗，用浓度为０．０１～１．０Ｍ的稀ＮＨ↓［４］Ｃｌ或ＮＨ↓［４］ＮＯ↓［３］稀溶液冲洗的，所得粉末用０．２～３．０％重量百分比的脂肪酸的醇溶液打浆，对铜包覆的超细钼粉或超细钨粉颗粒表面改性，然后再次过滤，所得粉末通Ｈ↓［２］加热干燥，制备出表面均匀包覆纳米厚度金属铜的超细钨粉或超细钼粉； 其中所述的： （１）Ｃｕ↑［２＋］的可溶性盐可以是柠檬酸盐、酒石酸盐、溴化物、盐酸盐、硝酸盐、硫酸盐、醋酸盐的一种；其中合金成分的比例为质量比铜∶钼或铜∶钨为１∶０．４～１∶５； （２）含Ｎ、Ｏ原子的配位基团的高分子表面活性剂至少是平均分子量不少于５０００的聚α－乙烯基吡咯烷酮（ＰＶＰ）、聚丙烯酸（ＰＡＡ）、α－乙烯基吡咯烷酮与苯乙烯共聚物、α－乙烯基吡咯烷酮与丙烯酸的共聚物、丙烯酸与苯乙烯的共聚物、聚乙烯醇（ＰＶＡ）、聚乙二醇（ＰＥＧ）、聚氧乙烯（ＰＥＯ）的一种； （３）调节ｐＨ的碱溶液是浓度为０．１～２．０Ｍ ＮａＯＨ、ＫＯＨ、六次甲基四胺、Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］、Ｋ↓［２］ＣＯ↓［３］溶液中的一种； （４）脂肪酸的醇溶液中所采用的脂肪酸至少是油酸、亚油酸、硬脂酸、软酯酸、棕榈酸、月桂酸的一种； （５）脂肪酸的醇溶液所采用的醇至少是乙醇、丙醇、异丙醇和正丁醇的一种； （６）通Ｈ↓［２］条件下干燥时间为６０～１８０分钟，干燥温度为９０～１０５℃。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王家君，崔舜，林晨光，宋月清，韩胜利，朱清玮，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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