-Cu復合粉末的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于陶瓷/金屬復合材料制備領域。
【背景技術】
[0002]ZrB2-Cu復合材料是由高熔點、高硬度的ZrB2和高導熱、導電性能的Cu所形成的互不相溶的陶瓷/金屬復合材料。此復合材料具有陶瓷和金屬的雙重特性，可以大大提高材料的耐磨、抗電弧侵蝕能力，是兼具高導電率、高耐磨性能、一定的機械與力學強度于一體的電接觸材料。目前國內對制備二硼化鋯陶瓷與金屬銅復合材料的研宄甚少，Venkateswaran T等人采用放電等離子燒結(SPS)制各了具有較高硬度和斷裂韌性的ZrB2-6% Cu(質量分數)復合材料，由于Cu的加入顯著提高了材料的導電性。Norasetthekul S等人在Ar氣氛保護下1700°C燒結制得2池2陶瓷骨架，然后在1200°C下無壓浸滲Cu制備ZrB2-Cu復合材料用作電火花加工電極，相比于Cu、石墨和W-Cu電極，ZrB2-Cu復合材料顯示了更大的材料去除率及低的電極損耗率。然而，由于ZrB^ Cu的潤濕性差，兩相分布難以均勻，兩相界面結合弱，復合材料的性能較低。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種ZrB2-Cu復合粉末內部兩相結合好的ZrB2-Cu復合粉末的制備方法。
[0004]本發明通過以下技術方案予以實現:一種制備ZrB2-Cu復合粉末的方法，包括ZrB2預處理和化學鍍銅兩步驟；
所述ZrB2預處理步驟為，將ZrB 2粉浸泡在稀鹽酸溶液中清洗粗化20 min，用去離子水清洗3次，然后把2池2粉浸泡在SnC12溶液敏化20 min，用去離子水清洗3次，最后將ZrB 2粉浸泡在PdCl2溶液中活化40min，用去離子水清洗3次，預處理過程都是在磁力攪拌器中完成的，其預處理過程中，鹽酸濃度為100ml/L，SnCl2+HCl為30g/L+25ml/L，PdCl2+HCl為0.7g/L+30ml/L ；
所述化學鍍銅步驟為，鍍液由主鹽CuSO4.5H20，還原劑HCH0，絡合劑Na2EDTA,穩定劑2，2’ -吡啶，pH調節劑NaOH所組成，將15g預處理后的ZrB2粉放入200mL鍍液中，采用磁力恒溫攪拌器進行化學鍍實驗，施鍍過程中以甲醛為還原劑的化學鍍銅對PH依賴性很強，溶液PH值必須達到11以上，因此，調節鍍液PH值在12?13之間，才具有足夠的還原作用，選擇施鍍溫度在30?70°C，主鹽濃度5?15g/L，還原劑濃度12?28ml/L進行實驗，絡合劑Na2EDTA用量為30g/L，其作用是與Cu2+形成配合物，降低游離Cu 2+的濃度；穩定劑2，2’ -聯吡啶用量在0.05g/L，其作用是抑制鍍液自分解并吸附在固體表面，化學鍍后用去離子水清洗3次，而后乙醇洗I次放入真空干燥箱，干燥溫度40°C，時間6h，得到ZrB2-Cu復合粉末。
[0005]優選地，所述化學鍍銅步驟中國，主鹽CuSO4.5H20濃度為10g/L，甲醛濃度20ml/L，施鍍溫度為50 °C 本發明具有如下有益效果:
采用本發明所述方法制備的復合粉體分散性好，銅鍍層結晶性良好無雜相，鍍層表面由細小的金屬球狀顆粒隨機堆積而成，鍍層致密、均勻、平整光滑。
【具體實施方式】
[0006]下面結合具體實施例對本發明做進一步說明。
[0007]具體實施例:本發明所述制備過程包括ZrB2預處理和化學鍍銅兩步驟；
所述ZrB2預處理步驟為，將ZrB 2粉浸泡在稀鹽酸溶液中清洗粗化20 min,用去離子水清洗3次，然后把2池2粉浸泡在SnC12溶液敏化20 min，用去離子水清洗3次，最后將ZrB 2粉浸泡在PdCl2溶液中活化40min，用去離子水清洗3次，預處理過程都是在磁力攪拌器中完成的，其預處理過程中，鹽酸濃度為100ml/L，SnCl2+HCl為30g/L+25ml/L，PdCl2+HCl為0.7g/L+30ml/L ；
所述化學鍍銅步驟為，鍍液由主鹽CuSO4.5H20，還原劑HCH0，絡合劑Na2EDTA,穩定劑2，2’ -吡啶，pH調節劑NaOH所組成，將15g預處理后的ZrB2粉放入200mL鍍液中，采用磁力恒溫攪拌器進行化學鍍實驗，施鍍過程中以甲醛為還原劑的化學鍍銅對PH依賴性很強，溶液PH值必須達到11以上，因此，調節鍍液PH值在12?13之間，才具有足夠的還原作用，選擇施鍍溫度在30?70°C，主鹽濃度5?15g/L，還原劑濃度12?28ml/L進行實驗，絡合劑Na2EDTA用量為30g/L，其作用是與Cu2+形成配合物，降低游離Cu 2+的濃度；穩定劑2，2’ -聯吡啶用量在0.05g/L，其作用是抑制鍍液自分解并吸附在固體表面，化學鍍后用去離子水清洗3次，而后乙醇洗I次放入真空干燥箱，干燥溫度40°C，時間6h，得到ZrB2-Cu復合粉末
對制備的ZrB2-Cu復合粉末進行物相及形貌分析，得出復合粉體分散性好，銅鍍層結晶性良好無雜相，鍍層表面由細小的金屬球狀顆粒隨機堆積而成，鍍層致密、均勻、平整光滑，具有廣發的應用前景。
[0008]以上內容是結合具體的實施方式對本發明所做的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種制備ZrB2-CU復合粉末的方法，其特征在于:包括2池2預處理和化學鍍銅兩步驟； 所述ZrB2預處理步驟為，將ZrB 2粉浸泡在稀鹽酸溶液中清洗粗化20 min,用去離子水清洗3次，然后把2池2粉浸泡在SnC12溶液敏化20 min，用去離子水清洗3次，最后將ZrB 2粉浸泡在PdCl2溶液中活化40min，用去離子水清洗3次，預處理過程都是在磁力攪拌器中完成的，其預處理過程中，鹽酸濃度為100ml/L，SnCl2+HCl為30g/L+25ml/L，PdCl2+HCl為0.7g/L+30ml/L ； 所述化學鍍銅步驟為，鍍液由主鹽CuSO4.5H20，還原劑HCH0，絡合劑Na2EDTA,穩定劑2，2 ’ -吡啶，pH調節劑NaOH所組成，將15g預處理后的ZrB2粉放入200mL鍍液中，采用磁力恒溫攪拌器進行化學鍍實驗，調節鍍液PH值在12?13之間，選擇施鍍溫度在30?70°C，主鹽濃度5?15g/L，還原劑濃度12?28ml/L進行實驗，絡合劑Na2EDTA用量為30g/L，穩定劑2,2，-聯吡啶用量在0.05g/L，化學鍍后用去離子水清洗3次，而后乙醇洗I次放入真空干燥箱，干燥溫度40°C，時間6h，得到ZrB2-Cu復合粉末。
2.如權利要求1所述的制備ZrB2-Cu復合粉末的方法，其特征在于:所述化學鍍銅步驟中國，主鹽CuSO4.5H20濃度為10g/L，甲醛濃度20ml/L，施鍍溫度為50°C。
【專利摘要】一種制備ZrB2-Cu復合粉末的方法，屬于陶瓷/金屬復合材料制備領域。提供一種金屬和陶瓷內部相結合性能好的制備ZrB2-Cu復合粉末的方法。所述方法通過ZrB2預處理和化學鍍銅兩步驟，采用化學鍍法對ZrB2粉進行化學鍍銅，制備cu包覆ZrB2粉體。采用該方法制備的復合粉體分散性好，銅鍍層結晶性良好無雜相，鍍層表面由細小的金屬球狀顆粒隨機堆積而成，鍍層致密、均勻、平整光滑，具有廣泛的應用前景。
【IPC分類】C23C18-40, B22F9-24
【公開號】CN104651815
【申請號】CN201410754464
【發明人】裴潔
【申請人】裴潔
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2014年12月11日