水熱合成一共還原法制備鎢銅合金的新工藝

由于鎢銅特有的性質，液相燒結和固相燒結都不易使燒結產品致密度高于98%，致使合金的結構不能適應高技術應用的鎢銅合金的要求，限制了它的應用。近年來鎢銅合金的制備開始轉向了細顆粒鎢銅復合粉體的制備工藝方面。研究表明以顆粒重排為燒結致密化主導機制的鎢銅體系受粒度細小、成分均勻分布的鎢銅粉體的影響甚大。粒度細小、成分均勻的鎢銅粉體有助于提高燒結致密化速度和燒結密度，從而提高鎢銅合金致密度，具有優異的物理性能。出于滿足改善鎢銅合金的燒結性能的目的，研究人員提出了一種水熱合成一共還原法制備W-20wt.%Cu合金的新工藝，旨在制備出鎢、銅兩種元素均勻彌散分布、保留溶液中分子級的混合狀態的復合粉體；同時要求制備出的鎢銅合金粉體尺寸達到微納米級，以期制備出導熱導電性能優異的高致密度鎢銅合金。

該方法以偏鎢酸銨（鎢酸鈉）和硝酸銅為前驅體材料，采用水熱合成法制備氧化鎢銅中間產物，氫氣還原制備出了W-Cu復合粉體，不同的放電等離子（SPS）燒結工藝制備出鎢銅合金，并采用X射線衍射、掃描電鏡和高分辨透射電鏡來對制得的粉體與合金進行了顯微組織表征和物理性能測試。情況如下：

1.以偏鎢酸銨和硝酸銅為前驅體原料，采用水熱合成法制備的鎢銅氧化物復合粉體顆粒細小，易團聚，銅回收率低，只有20%-30%。降低pH值（pH=3~4）雖然可改善粉體顆粒的大小和均勻性，但銅回收率降低；提高pH值（pH=5~6）可使銅含量提高，但團聚現象加劇。此種前驅體材料與體系制備出的粉體銅含量較原始配比相差太遠，非理想前驅體材料。