共沉淀法制備超細Cu-Sn預合金粉末及性能研究.pdf

1、自從二十世紀九十年代提出預合金粉概念以來,預合金粉在金剛石工具制造業(yè)的應用越來越廣泛。進一步提高預合金粉硬度、延展性、沖擊強度及燒結性能是目前預合金粉研究熱點之一,而預合金粉末粒度超細化是進一步提高預合金粉及金剛石工具性能的有效途徑。超細預合金粉末具有優(yōu)良的燒結性能,不僅可以降低燒結溫度,而且在寬的溫度范圍內胎體燒結后的硬度非常高,可以減少金剛石的熱損傷,提高工具胎體把持金剛石力,最終提高工具壽命和效率。此外,超細預合金粉末還可以廣泛應

2、用于激光焊接鋸片,解決激光鋸片胎體材料調節(jié)范圍窄的缺點。
　　預合金粉末制造方法分為霧化法、濕法冶金法。常用的制備預合金粉末的方法是霧化法,雖然該法生產(chǎn)的預合金粉末具有燒結溫度低、合金化程度高等優(yōu)點。但是霧化法對設備要求較高,不能低成本生產(chǎn)粒度小于10μm的粉末。因此,研究新的預合金粉末的制備方法具有重要意義。利用濕法冶金法制取粉末可以控制粉末粒度,因而可以生產(chǎn)超細粉末。本文采用共沉淀-還原法制備粒度小于10μm的CuSn合金粉末

3、,較系統(tǒng)地探討了CuSn合金粉末的制備工藝和燒結工藝對試樣力學性能的影響規(guī)律。主要研究內容及研究結果如下:
　　1、以,二水合氯化銅、二水合氯化亞錫為原料,草酸為沉淀劑,用氨水調節(jié)反應液的pH值,采用共沉淀法制備前驅體,前驅體的物相組成是單一的固溶體相。將前驅體進行鍛燒、還原處理后得到Cu-Sn合金粉末,粉末粒度、形貌、組分含量可控。Cu-Sn合金粉的物相組成是CuSn固溶體。
　　2、研究了制備過程中共沉淀、還原工藝參數(shù)對

4、預合金粉末粒度及氧含量的影響。綜合考慮各種因素,實驗中所確定的最優(yōu)共沉淀條件為:加料方式為并加方式,溶液pH值為5.0,溶液濃度為0.4mol/L,反應溫度為50℃,陳化時間為1h。綜合考慮還原溫度和還原時間對粉末粒度和含氧量的影響,為了得到含氧量較低、粒度較小的預合金粉末,確定了共沉淀前驅體的還原溫度為400℃,還原時間為60min。
　　3、對共沉淀法制備的燒結試樣和霧化法制各的燒結試樣的力學性能進行了對比研究,研究表明:共沉