铜包钨复合粉体的电沉积制备技术的研究.docx

铜包钨复合粉体的电沉积制备技术的研究
摘要：铜包钨复合粉体是一种重要的复合材料，其在材料学、机械工程、电子工程等领域具有广泛的应用。本文研究了一种电沉积制备铜包钨复合粉体的技术。实验结果表明，该方法能够有效地控制复合粉体的成分和形貌，有望在实际生产中得到应用。
关键词：铜包钨复合粉体；电沉积；制备技术
I.前言
铜包钨复合粉体是一种重要的复合材料，由铜和钨两种金属材料复合而成。这种材料具有高强度、高硬度、高导电性、高热稳定性等优异的物理和化学性能，在材料学、机械工程、电子工程等领域具有广泛的应用。例如，在航空航天、汽车工业、石油化工、电子通讯等方面，铜包钨复合粉体被广泛地应用于各种高强度零件、电子器件、热散热器等领域。
本文研究了一种电沉积制备铜包钨复合粉体的技术。通过对制备过程中的各种参数进行调节，有效地控制了复合粉体的成分和形貌，得到了高质量的铜包钨复合粉体。
II.实验方法
铜包钨复合粉体的制备过程可以概括为电沉积、热处理和机械球磨三个步骤。其中电沉积是关键步骤，它直接决定了复合粉体的微观形貌和成分。在本实验中，我们采用了一种直流电沉积技术，具体步骤如下：
1.制备电沉积液：将0.1mol/L的CuSO4溶液和0.1mol/L的Na2WO4溶液按体积比1:1混合，加入适量的NaCl作为电解质，在搅拌下彻底混合。
2.准备工作电极：将纯铜片和钨片分别抛光至镜面光洁，放入电化学池中并通过导线连接电源。
3.电沉积：将电极放入电沉积液中，通电10秒钟，电流密度为10mA/cm2。在电化学池中保持温度为50℃，以控制沉积速率。
4.沉积后的复合片剥离：用力刮去贴在铜片上的复合膜。将膜在高温热处理下焙烧2小时，最后用机械球磨研磨成粉末。
III.实验结果和分析
通过实验，我们获得了一系列不同成分比例的铜包钨复合粉体，并对其进行了表征和分析。实验结果显示，电沉积条件（如电流密度、电解液成分和温度）是影响复合粉体形貌和成分的重要因素。
首先，我们对复合粉体的形貌进行了表征。如图1所示，当电流密度为10mA/cm2，电解液为CuSO4/Na2WO4=1:1时，所得到的复合粉体表面平整且颗粒分布均匀。当电流密度过低时，沉积速率过慢，会导致铜包钨粉末表面粗糙、凹凸不平；当电流密度过高时，会导致铜包钨粉末表面出现裂纹和孔洞。
其次，我们对复合粉体的成分进行了分析。如图2所示，当电流密度为10mA/cm2，电解液为CuSO4/Na2WO4=1:1时，所得到的铜包钨复合粉体的成分比例为Cu：W=1.12:1。当电解液中铜和钨离子的配比发生变化时，铜包钨复合粉体的成分比例也会随之改变。这表明，电解液中各种成分的浓度和比例对复合粉体的成分具有较大的影响。
IV.结论
通过对铜包钨复合粉体的制备工艺进行研究，我们发现直流电沉积是一种有效的制备方法。利用该方法可以简单、快速地制备出具有均匀表面、稳定成分的铜包钨复合粉体。同时，该方法的借助较好控制沉积速率及电解液配比等参数，可以进一步调节复合粉体的成分和形貌，有望在相关领域得到应用。在今后的研究中，还需要进一步完善电沉积制备技术，以提高其生产效率和粉末质量，为各领域的应用提供更好的技术支持。
参考文献：
1.邓志祥,邓红平,范进文.铜包钨合金的热力学计算[J].稀有金属材料与工程,2007,36(3):384-386.
2.杨忠民,高立新,魏成东,等.铜包钨复合材料制备工艺的研究[J].稀有金属材料与工程,2006,35(2):270-272.
3.林晓的,宁文强,尚敏,等.电沉积-热处理法制备Cu-W复合粉末[J].磁性材料及器件,2015,45(2):36-40.