超细镍包铜复合粉末的制备工艺研究

超细镍包铜复合粉末的制备工艺研究

论文摘要

超细粉体的应用,极大地促进了新材料在电子信息,航空航天,冶金,交通等行业的发展。随着粉体颗粒尺寸的减小,颗粒表面活性增大,使得颗粒间极易发生团聚,抗氧化性减低,而使颗粒丧失特性,失去应用价值。由于镍包铜金属粉末具有良好的耐腐蚀和导电性,同时其减磨性能和承载能力能明显改善;同时镍粉具有很好的电磁屏蔽性能,作为一种优良的屏蔽材料在军事和民用工业上得到了广泛的应用,但与铜相比纯镍粉价格高导电性差,二者结合则可大幅度提升材料的性价比和应用领域,因此研究镍包铜粉制备工艺有着重要的市场价值和现实意义。采用液相还原法制备超细铜粉,并在其表面采用化学镀的方法包覆镍颗粒,形成超细镍包铜复合粉末。研究镍包铜粉的制备工艺技术,分别考察了初始溶液铜离子浓度,镍离子浓度,还原剂种类,PH值范围,铜镍质量比,混合方式,超声功率等工艺参数对镍包铜粉的粒度、包覆效果及分散性的影响规律:1.对原料采用两种混合方式,其一为以预先还原的铜粉为基体,然后化学镀镍;其二为分别制取Cu粉和Ni粉,然后在水中混合。结果表明:原料混合方式对镍包铜复合粉体的微观形貌及包覆效果影响很大,制备的镍包铜复合粉末仅由Cu、Ni 2相组成;2.在预先制备出不同粒度的Cu粉上采用化学镀法制备超细镍包覆铜复合粉末,用扫描电子显微镜,能谱仪研究镍包覆铜粉末的微观形貌及成分,考察基体Cu粉的粒度对镍包覆效果的影响。结果表明:基体Cu粉的粒度越细镍包覆效果越好,但同时会降低粉体的分散性;3.利用超声波,在预先制备的Cu粉上采用化学镀法制备超细镍包覆铜复合粉末,考察Cu2+浓度,Ni2+浓度,超声功率等因素对镍包铜粉末的转化率,包覆效果及分散性的影响,用SEM,EDS及XRD表征镍包覆铜粉末的微观形貌,成分及物相组成。结果表明:在超声条件下,获得了分散性较好的镍包覆铜复合粉末,复合粉末中Cu、Ni含量则无明显变化。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.1.1 粉体材料的特性
  • 1.1.2 粉体材料的应用
  • 1.2 粉体表面处理
  • 1.2.1 干法包覆
  • 1.2.2 湿法包覆
  • 1.2.3 气相包覆法
  • 1.3 铜粉、镍粉及镍包铜粉应用
  • 1.3.1 铜粉的应用
  • 1.3.2 镍粉的应用
  • 1.3.3 镍包铜粉的应用
  • 1.4 包覆粉体材料存在问题
  • 1.5 超声波原理及特点
  • 1.5.1 超声波原理
  • 1.5.2 超声波特点
  • 1.6 本文主要研究内容及意义
  • 第2章 镍包铜复合粉末制备
  • 2.1 试验
  • 2.1.1 实验内容
  • 2.1.2 实验药品及仪器
  • 2.1.3 实验流程
  • 2.2 实验原理
  • 2.2.1 结晶过程理论
  • 2.2.2 粉体团聚理论
  • 2.2.3 反应原理及包覆机理
  • 2.3 实验工艺
  • 2.3.1 不同原料混合方式下制备镍包铜粉末
  • 2.3.2 不同粒度铜粉下制备镍包铜粉末
  • 2.3.3 超声条件下制备镍包铜粉末
  • 2.4 表征方法
  • 2.4.1 X 射线衍射仪(XRD)
  • 2.4.2 扫描电镜(SEM)
  • 2.4.3 X 射线能谱仪(EDS)
  • 第3章 原料混合方式对镍包铜粉末的影响分析
  • 3.1 样品 XRD 测试及分析
  • 3.2 样品 SEM 分析
  • 3.3 本章小结
  • 第4章 基体铜粉对镍包铜粉末影响分析
  • 4.1 样品 SEM 分析
  • 4.2 样品 EDS 分析
  • 4.3 本章小结
  • 第5章 超声对镍包铜粉末影响分析
  • 5.1 样品转化率
  • 5.1.1 不同铜镍比下的样品转化率
  • 5.1.2 不同超声功率下的样品转化率
  • 5.2 样品 XRD 分析
  • 5.3 样品 SEM 分析
  • 5.4 样品 EDS 分析
  • 5.5 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
  • 相关论文文献

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