钨铜化合物氢还原制备钨铜复合粉研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com鸽铜化合物氢还原制备鸽铜复合粉研究／李在元等·95·钨铜化合物氢还原制备钨铜复合粉研究李在元翟玉春田彦文王天然(东北大学材料与冶金学院，沈阳110004)摘要通过对钨铜化合物氢还原过程进行热力学分析，找到了制备均匀细颗枉钨铜复合粉的热力学途径——彻底快速除去还原系统中的水分。设计了封闭还原系统，用此系统进行氢气热还原，不仅使氢气得到充分利用，而且容易判断反应终点。通过系统内的特殊装置除水，降低了还原温度，在600。C下还原得到了混合均匀的钨铜复合粉。系统能彻

2、底快速除去反应生成的水分，使反应物的湿度大大降低，确保得到细颗粒的钨铜复合粉，其平均粒径小于8Onm。关键词铜钨钨铜复合粉氢还原热力学ResearchonPreparationofW—CuCompositePowdersbyHydrogenReductionofW—CuCompoundLIZaiyuanZHAIYuchunTIANYanwenWANGTianran(SchoolofMaterialandMetallurgy，NortheasternUniversity，Shenyang110004，Chi

3、na)AbstractAthermodynamicalanalysisofhydrogenreductionofW—CucompoundrevealedanapproachtOpreparationofevenandfineW—Cucompoundedsuperfine——thoroughlyandrapidlyremovingwatervaporfromreductionsystem．Throughdesigningaclosed—circuitreductionsystem，thehydrogenut

4、ilizationratiowasimprovedandthedestinationofthereactionwaseasilyfound．Lowertemperaturecanbereachedbyspecialdevices，whichre—movewater．EvenW—CucompoundedsuperfinewaspreparedbyhydrogenreductionofW—Cucompoundat600。C．Thereductionsystemthoroughlyandrapidlyremov

5、edmoistureproducedduringthereaction，resultinginabigde—creaseinreactanthumidity，whichproducedfineW—Cucompoundedsuperfine．Theaverageparticlesizewaslessthan80nm．Keywordscopper，tungsten，W—Cucompositepowder，hydrogenrestores，thermodynamics钨铜基粉末冶金复合材料是由高熔点、高硬度的钨

6、和高导1氢还原WO的热力学分析电、导热的铜所构成的假合金。因其具有良好的耐电弧侵蚀性、抗熔焊性和高强度、高硬度等特点，目前被广泛地用作电触头材一些研究工作表明]，三氧化钨还原成钨粉的过程中，需料，电阻焊、电火花加工和等离子电极材料，电热合金和高密度经过一系列中间氧化物阶段，至少存在WOa(黄色)、WOz。o(蓝色)、WO(紫色)、WO(褐色)等4种钨的主要氧化物。钨一氧合金，特殊用途的军用材料(如火箭喷嘴、飞机喉衬)，以及计算系统的平衡研究指出]，上述各种不同组成的氧化钨存在于不机中央处理系统、大规模集成

7、电路的引线框架，固态微波管等电同的温度范围。图1为钨一氧二元相图。从图1可以看出，温度范子器件的热沉基片_1]。钨铜复合粉是制备钨铜材料的原料，其洁围在600～1530。C之间，WO。随着其中氧含量的降低，由高价净、均匀程度及粒度直接影响钨铜材料的性能_2]。单质纳米晶的氧化钨向低价氧化钨至金属钨方向变化：晶粒长大温度在0．2～0．4Tm之间，比普通多晶体的再结晶温O3O290O272O2度(O．5Tm)略低，杂质的存在会提高纯金属纳米晶体的晶粒长因此，氢还原W0。的反应经如下4个阶段：大温度口]。钨和铜

8、互不相溶，相互起到“杂质”作用，提高钨和铜1OWOm)+Hz()一1OI)+0(g)(1)纳米晶体的晶粒长大温度。△G?一[72600-92．419(T／K)]J．mol一实验发现化学共沉淀法制取的钨铜化合物粉末经过热分解50／9W02900)+H2()一50／9W0272(s)+H2O(g)(2)在氢气气氛下还原时，若还原温度低只能得到钨氧化物和铜的△G2一[27610—32．244(丁／K)]．tool混合粉末，还原温度高