銅包覆鉻復(fù)合粉末及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種銅包覆鉻復(fù)合粉末，其包括內(nèi)部芯核和外包覆層，內(nèi)部芯核主要為鉻粉組成的不規(guī)則形貌顆粒，顆粒的粒徑在75μm以下，外包覆層主要為連續(xù)的Cu金屬層。其制備方法包括：先對鉻粉進(jìn)行預(yù)處理；再對鉻粉外表面進(jìn)行化學(xué)鍍銅，化學(xué)鍍液由可溶性銅鹽、絡(luò)合劑、強(qiáng)堿、還原劑、亞鐵氰化鉀及助劑組成，在化學(xué)鍍銅過程中實時監(jiān)測化學(xué)鍍液的酸堿度和汽包，并據(jù)此變化不斷補(bǔ)充化學(xué)鍍液中的主要成分；最后對復(fù)合粉體進(jìn)行表面鈍化處理，得到銅包覆鉻復(fù)合粉末。本發(fā)明制備得到的銅包覆鉻復(fù)合粉末在粉末冶金法制備銅鉻合金觸頭材料中可作為工藝生產(chǎn)原材料進(jìn)行應(yīng)用，應(yīng)用后制得的銅鉻合金觸頭產(chǎn)品偏析現(xiàn)象少，工藝簡單，性能穩(wěn)定。
【專利說明】銅包覆鉻復(fù)合粉末及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬粉體材料及其制備方法和應(yīng)用，尤其涉及一種含鉻的復(fù)合金屬粉體材料及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]銅鉻合金觸頭材料由于具有強(qiáng)度和硬度高、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性好以及抗腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而廣泛應(yīng)用于制備電阻電極、觸頭材料、集成電路引框架、電力火車架空導(dǎo)線、電動工具的轉(zhuǎn)向器、大型高速渦輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)線、電工開關(guān)以及電動機(jī)集電環(huán)等要求高導(dǎo)電率、高強(qiáng)度的產(chǎn)品，尤其是高鉻含量的銅鉻合金在大功率真空高壓開關(guān)中更是顯示出獨(dú)特的優(yōu)越性。迄今為止，還沒有發(fā)現(xiàn)在大功率真空開關(guān)的應(yīng)用方面，有比高鉻銅鉻合金性能更優(yōu)異的新的觸頭材料。
[0003]由于銅鉻元素的互溶度很低，在低溫下基本上不相溶、甚至在低于1800°C以下的液相也不互溶，因此，銅鉻合金實為銅鉻復(fù)合材料。為了解決熔鑄法容易帶來的偏析問題，粉末冶金法以工藝相對簡單、合金成分易于調(diào)控、生產(chǎn)成本較低等優(yōu)點(diǎn)，一直成為制備銅鉻合金的主要方法，但該方法卻存在分散均勻性差、界面結(jié)合強(qiáng)度差等問題，特別是伴隨而來的鉻粉表面氧化問題，一直困擾著高性能銅鉻合金觸頭的生產(chǎn)。
[0004]金屬包覆型復(fù)合粉是由一層金屬單質(zhì)或合金包覆在每一個芯核顆粒表面上形成的復(fù)合粉。它不僅保持了原始芯核的物化性能，而且使得粉末在成分均勻性、機(jī)械分散性、自我保護(hù)性等方面獲得顯著的改善，特別是包覆層賦予了芯核粉末豐富的表面功能性能，使其在粉末冶金、熱噴涂、復(fù)合增強(qiáng)等工藝過程中產(chǎn)生了各組分之間的合金化效應(yīng)和粘結(jié)效果，這些效果對于材料的應(yīng)用來說是極為有利的。如何創(chuàng)造性地將金屬包覆型復(fù)合粉的技術(shù)原理應(yīng)用于銅鉻合金觸頭材料的制備，以解決粉末冶金法制備銅鉻合金觸頭材料面臨的分散性差、粘接性差、產(chǎn)品壽命短等問題，這不僅是本領(lǐng)域技術(shù)人員面臨的一項新課題，而且對于銅鉻合金觸頭材料的應(yīng)用也具有十分重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可避免鉻粉氧化、可適用于粉末冶金生產(chǎn)鉻銅合金的銅包覆鉻復(fù)合粉末，還相應(yīng)提供該銅包覆鉻復(fù)合粉末的制備方法和應(yīng)用。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種銅包覆鉻復(fù)合粉末，所述銅包覆鉻復(fù)合粉末包括內(nèi)部芯核和外包覆層，所述內(nèi)部芯核主要為鉻粉組成的不規(guī)則形貌顆粒，單個不規(guī)則形貌顆粒的粒徑在75 μ m以下(優(yōu)選30 μ m?70 μ m)，所述外包覆層主要為連續(xù)的Cu金屬層。
[0007]作為一個總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種上述的銅包覆鉻復(fù)合粉末的制備方法，包括以下步驟:
[0008]( I)先對鉻粉進(jìn)行預(yù)處理；[0009]( 2 )然后對預(yù)處理后的鉻粉外表面進(jìn)行化學(xué)鍍銅；
[0010](3)對化學(xué)鍍銅后的復(fù)合粉體進(jìn)行表面鈍化處理，得到銅包覆鉻復(fù)合粉末；
[0011]所述化學(xué)鍍銅的過程具體包括:將預(yù)處理的鉻粉置于主要由可溶性銅鹽、絡(luò)合劑、強(qiáng)堿、還原劑、亞鐵氰化鉀及助劑組成的化學(xué)鍍液中，每升化學(xué)鍍液中添加鉻粉20g~25g ；在20°C~80°C溫度和堿性條件下充分?jǐn)嚢柽M(jìn)行化學(xué)鍍銅(化學(xué)鍍銅過程一般優(yōu)選控制在8min~12min)，在化學(xué)鍍銅過程中，實時監(jiān)測化學(xué)鍍液的酸堿度和汽包，并根據(jù)化學(xué)鍍液的酸堿度以及汽包的變化不斷補(bǔ)充化學(xué)鍍液中的主要成分；化學(xué)鍍銅過程中的酸堿度控制在pH值10~12 ;化學(xué)鍍銅過程中持續(xù)有汽包產(chǎn)生，如果化學(xué)鍍銅過程中汽包產(chǎn)生停止則按配比適量補(bǔ)充化學(xué)鍍液中的主要成分。[0012]上述的制備方法中，優(yōu)選的，所述預(yù)處理依次包括堿洗除脂、酸洗除氧化膜、敏化處理和活化處理這多個步驟，每完成一個步驟后即用水洗凈然后進(jìn)入下一步驟。
[0013]上述的制備方法中，優(yōu)選的，所述堿洗除脂具體包括:采用濃度為2.2mol/L~
2.8mol/L的NaOH溶液浸泡處理3min~5min，浸泡過程中同時施以攪拌，浸泡處理時根據(jù)pH值的變化不斷補(bǔ)充NaOH溶液使浸泡過程中的pH值保持在8~9的范圍內(nèi)。
[0014]上述的制備方法中，優(yōu)選的，所述酸洗除氧化膜具體包括:采用濃度為0.5mol/L~1.0mol/L的稀H2SO4溶液進(jìn)行酸洗浸泡處理3min~5min,浸泡過程中同時施以攪拌，浸泡處理時根據(jù)pH值的變化不斷補(bǔ)充稀H2SO4溶液使浸泡過程中的pH值保持在4~5的范圍內(nèi)。
[0015]上述的制備方法中，優(yōu)選的，所述敏化處理具體包括:采用氯化亞錫-鹽酸混合溶液進(jìn)行浸泡處理4min~6min，浸泡過程中同時施以攪拌；所述氯化亞錫-鹽酸混合溶液中，氯化亞錫的濃度為38g/L~42g/L，鹽酸(36%濃鹽酸)的濃度為50ml/L~52ml/L。
[0016]上述的制備方法中，優(yōu)選的，所述活化處理具體包括:采用硝酸銀的氨水溶液進(jìn)行活化處理，按IL氨水配IOg硝酸銀進(jìn)行配制。
[0017]上述的制備方法中，優(yōu)選的，所述化學(xué)鍍液中的可溶性銅鹽、絡(luò)合劑、強(qiáng)堿、還原劑分別是指硫酸銅、乙二胺四乙酸(EDTA)、氫氧化鈉和甲醛。所述化學(xué)鍍液的配制過程具體包括:先采用氫氧化鈉溶液溶解乙二胺四乙酸，加熱至50°C~70°C后加入硫酸銅(CuSO4)，再加入氫氧化鈉調(diào)整混合液的PH值至10~12，最后依次加入甲醛、亞鐵氰化鉀及助劑得到化學(xué)鍍液。更優(yōu)選的，所述化學(xué)鍍液中，乙二胺四乙酸的濃度控制在30g/L~40g/L、硫酸銅控制在15g/L~20g/L、甲醒控制在10ml/L~15ml/L,亞鐵氰化鉀控制在0.lg/L~0.2g/L、助劑控制在0.08g/L~0.lg/L。所述助劑一般優(yōu)選包括2，2聯(lián)吡啶、硫脲等成分。其中亞鐵氰化鉀及助劑抑制反應(yīng)速度，使反應(yīng)只在活化的粉末上進(jìn)行。
[0018]上述的制備方法中，優(yōu)選的，所述表面鈍化處理具體包括:采用鈍化劑對化學(xué)鍍銅后的復(fù)合粉體浸泡處理3min~5min，水洗后干燥；所述鈍化劑主要由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)組分配制而成:
[0019]苯并三氮唑 8%~12%;
[0020]乙醇83% ~87% ;和
[0021]對苯二酚3%~7%。
[0022]作為一個總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種上述本發(fā)明的銅包覆鉻復(fù)合粉末在粉末冶金法制備銅鉻合金觸頭材料中作為工藝生產(chǎn)原材料的應(yīng)用。[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0024]本發(fā)明通過對制備工藝的鍍液配方進(jìn)行改進(jìn)，使得鉻粉外表面有效地包覆上連續(xù)、均勻的銅層，通過對預(yù)處理工藝的條件和參數(shù)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，使得鉻粉的純度提高，使鉻粉的表面更易于與化學(xué)鍍液反應(yīng)結(jié)合。總的來說，本發(fā)明工藝的合金成分更易于調(diào)控、且生產(chǎn)成本更低，有效解決了合金粉末分散均勻性差、界面結(jié)合強(qiáng)度差等問題。本發(fā)明的產(chǎn)品中由于鉻粉表面包覆有銅層，一方面對鉻粉起到了很好地保護(hù)作用，避免了鉻粉表面的氧化；另一方面可以保證鉻粉在與銅粉末混合時的分散均勻性，燒結(jié)時外包覆層可以起到潤濕作用，顯著地增強(qiáng)了與銅基體的粘接強(qiáng)度。本發(fā)明產(chǎn)品的特點(diǎn)使得其非常適用于通過粉末冶金工藝來生產(chǎn)銅鉻合金觸頭(現(xiàn)有技術(shù)中很少有采用銅包覆鉻材料制作觸頭的情形)，經(jīng)過燒結(jié)后的銅鉻合金觸頭產(chǎn)品偏析現(xiàn)象少，工藝簡單，性能穩(wěn)定，其可完全代替現(xiàn)有的高溫高真空熔煉工藝，具有很大的技術(shù)優(yōu)勢。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明實施例1中100倍放大倍率下產(chǎn)品的掃描電鏡照片。
[0026]圖2為本發(fā)明實施例1中400倍放大倍率下產(chǎn)品的掃描電鏡照片。
[0027]圖3為本發(fā)明實施例2中100倍放大倍率下產(chǎn)品的掃描電鏡照片。
[0028]圖4為本發(fā)明實施例2中400倍放大倍率下產(chǎn)品的掃描電鏡照片。
[0029]圖5為本發(fā)明實施例1中能譜分析標(biāo)記產(chǎn)品位置照片。
[0030]圖6為本發(fā)明實施例1中銅包覆鉻復(fù)合粉末產(chǎn)品在圖5位置處的能譜分析圖。
[0031]圖7為本發(fā)明實施例2中能譜分析標(biāo)記產(chǎn)品位置照片。
[0032]圖8為本發(fā)明實施例2中銅包覆鉻復(fù)合粉末產(chǎn)品在圖7位置處的能譜分析圖。
[0033]圖9為本發(fā)明實施例1中利用銅包覆鉻復(fù)合粉末產(chǎn)品制得的Cu_25Cr觸頭材料實物照片。
[0034]圖10為本發(fā)明實施例1中利用銅包覆鉻復(fù)合粉末產(chǎn)品制得的Cu_30Cr觸頭材料實物照片。
【具體實施方式】
[0035]為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合說明書附圖和較佳的實施例對本發(fā)明作更全面、細(xì)致地描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于以下具體的實施例。
[0036]除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語只是為了描述具體實施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0037]除有特別說明，本發(fā)明中用到的各種試劑、原料均為可以從市場上購買的商品或者可以通過公知的方法制得的產(chǎn)品。
[0038]一種本發(fā)明的銅包覆鉻復(fù)合粉末，包括內(nèi)部芯核和外包覆層，內(nèi)部芯核主要為鉻粉組成的不規(guī)則形貌顆粒，單個不規(guī)則形貌顆粒的粒徑在30 μ m?70 μ m，外包覆層主要為連續(xù)的Cu金屬層。
[0039]一種上述的銅包覆鉻復(fù)合粉末的制備方法，包括以下步驟:
[0040]1.預(yù)處理:[0041]以鉻粉為原料，先對鉻粉進(jìn)行預(yù)處理；預(yù)處理依次包括堿洗除脂、酸洗除氧化膜、敏化處理和活化處理這幾個步驟。
[0042]1.1堿洗除脂:采用濃度為2.2mol/L~2.8mol/L的NaOH溶液對原料鉻粉浸泡處理3min~5min，浸泡過程中同時施以攪拌，浸泡處理時根據(jù)pH值的變化不斷補(bǔ)充NaOH溶液使浸泡過程中的PH值保持在8~9的范圍內(nèi)，浸泡完成后即用水洗凈然后進(jìn)入下一步。
[0043]1.2酸洗除氧化膜:采用濃度為0.5mol/L~1.0mol/L的稀H2SO4溶液對堿洗除脂后的鉻粉進(jìn)行酸洗浸泡處理3min~5min，浸泡過程中同時施以攪拌，浸泡處理時根據(jù)pH值的變化不斷補(bǔ)充稀H2SO4溶液使浸泡過程中的pH值保持在4~5的范圍內(nèi)，浸泡完成后即用水洗凈然后進(jìn)入下一步。
[0044]1.3敏化處理:采用氯化亞錫-鹽酸混合溶液對酸洗除氧化膜后的鉻粉進(jìn)行浸泡處理4min~6min,浸泡過程中同時施以攪拌；氯化亞錫-鹽酸混合溶液中，氯化亞錫的濃度為38g/L~42g/L，鹽酸的濃度為50ml/L~52ml/L ;浸泡完成后即用水洗凈然后進(jìn)入下一步。
[0045]1.4活化處理:采用硝酸銀的氨水溶液對敏化處理后的鉻粉進(jìn)行活化處理，按IL氨水配IOg硝酸銀進(jìn)行配制，浸泡完成后即用水洗凈然后進(jìn)入下一步。
[0046]2.化學(xué)鍍銅
[0047]對經(jīng)過上述步驟I預(yù)處理后的鉻粉外表面進(jìn)行化學(xué)鍍銅。將預(yù)處理后的鉻粉置于主要由硫酸銅、乙二胺四乙酸(EDTA)、氫氧化鈉、甲醛、亞鐵氰化鉀及助劑組成的化學(xué)鍍液中，每升化學(xué)鍍液中添加鉻粉20g~25g ;在20°C~80°C溫度和堿性條件下充分?jǐn)嚢柽M(jìn)行化學(xué)鍍銅，化學(xué)鍍銅過程一般控制在Smin~12min，在化學(xué)鍍銅的過程中，實時監(jiān)測化學(xué)鍍液的酸堿度、顏色和汽包，并根據(jù)化學(xué)鍍液的酸堿度、顏色以及汽包的變化不斷補(bǔ)充化學(xué)鍍液中的主要成分。化學(xué)鍍銅過程中的酸堿度控制在PH值10~12 ;化學(xué)鍍銅過程中持續(xù)有汽包產(chǎn)生，如果化學(xué)鍍銅過程中汽包產(chǎn)生停止則按配比適量補(bǔ)充化學(xué)鍍液中的主要成分。
[0048]上述化學(xué)鍍液的配制過程具體包括:先采用氫氧化鈉溶液溶解乙二胺四乙酸，加熱至50°C~70°C后加入硫酸銅(CuSO4),再加入氫氧化鈉調(diào)整混合液的pH值至10~12，最后依次加入甲醛、亞鐵氰化鉀及助劑得到化學(xué)鍍液。化學(xué)鍍液中，乙二胺四乙酸的濃度控制在30g/L~40g/L、硫酸銅控制在15g/L~20g/L、甲醒控制在10ml/L~15ml/L,亞鐵氰化鉀控制在0.lg/L~0.2g/L、助劑控制在0.08g/L~0.lg/L。
[0049]3.表面鈍化處理
[0050]對上述步驟2化學(xué)鍍銅后的復(fù)合粉體進(jìn)行表面鈍化處理，得到銅包覆鉻復(fù)合粉末。表面鈍化處理具體包括:采用鈍化劑對化學(xué)鍍銅后的復(fù)合粉體浸泡處理3min~5min，水洗后干燥；所述鈍化劑主要由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)組分配制而成:
[0051]苯并三氮唑8%~12%;
[0052] 乙醇83% ~87% ;和
[0053]對苯二酚3%~7%。
[0054]上述本發(fā)明的銅包覆鉻復(fù)合粉末在粉末冶金法制備銅鉻合金觸頭材料中可作為工藝生產(chǎn)原材料進(jìn)行應(yīng)用。
[0055]實施例1:
[0056]一種本發(fā)明的銅包覆鉻復(fù)合粉末，包括內(nèi)部芯核和外包覆層，內(nèi)部芯核主要為鉻粉組成的不規(guī)則形貌顆粒，單個不規(guī)則形貌顆粒的粒徑在30 μ m~70 μ m，外包覆層主要為連續(xù)的Cu金屬層。
[0057]—種上述本實施例的銅包覆鉻復(fù)合粉末的制備方法，包括以下步驟:
[0058]1.預(yù)處理:
[0059]以鉻粉為原料，先對鉻粉進(jìn)行預(yù)處理；預(yù)處理依次包括堿洗除脂、酸洗除氧化膜、敏化處理和活化處理這幾個步驟。
[0060]1.1堿洗除脂:采用濃度為2.5mol/L的NaOH溶液對原料鉻粉浸泡處理4min，浸泡過程中同時施以攪拌，浸泡處理時根據(jù)PH值的變化不斷補(bǔ)充NaOH溶液使浸泡過程中的pH值保持在8~9的范圍內(nèi)，浸泡完成后即用水洗凈然后進(jìn)入下一步。
[0061]1.2酸洗除氧化膜:采用濃度為0.8mol/L的稀H2SO4溶液對堿洗除脂后的鉻粉進(jìn)行酸洗浸泡處理3min~5min，浸泡過程中同時施以攪拌，浸泡處理時根據(jù)pH值的變化不斷補(bǔ)充稀H2SO4溶液使浸泡過程中的pH值保持在4~5的范圍內(nèi)，浸泡完成后即用水洗凈然后進(jìn)入下一步。
[0062]1.3敏化處理:采用氯化亞錫-鹽酸混合溶液對酸洗除氧化膜后的鉻粉進(jìn)行浸泡處理5min，浸泡過程中同時施以攪拌；氯化亞錫-鹽酸混合溶液中，氯化亞錫的濃度為40g/L,鹽酸的濃度為50ml/L，浸泡完成后即用水洗凈然后進(jìn)入下一步。
[0063]1.4活化處理:采用硝酸銀的氨水溶液對敏化處理后的鉻粉進(jìn)行活化處理，按IL氨水配IOg硝酸銀進(jìn)行配制，浸泡完成后即用水洗凈然后進(jìn)入下一步。
[0064]2.化學(xué)鍍銅
[0065]對經(jīng)過上述步驟I預(yù)處理后的鉻粉外表面進(jìn)行化學(xué)鍍銅。將預(yù)處理后的鉻粉置于主要由硫酸銅、乙二胺四乙酸(EDTA`)、氫氧化鈉、甲醛、亞鐵氰化鉀及助劑組成的化學(xué)鍍液中，每升化學(xué)鍍液中添加鉻粉20g ;在60°C溫度和堿性條件下充分?jǐn)嚢柽M(jìn)行化學(xué)鍍銅，化學(xué)鍍銅過程控制在lOmin，在化學(xué)鍍銅的過程中，實時監(jiān)測化學(xué)鍍液的酸堿度、顏色和汽包，并根據(jù)化學(xué)鍍液的酸堿度、顏色以及汽包的變化不斷補(bǔ)充化學(xué)鍍液中的主要成分。化學(xué)鍍銅過程中的酸堿度控制在PH值10~12 ;化學(xué)鍍銅過程中持續(xù)有汽包產(chǎn)生，如果化學(xué)鍍銅過程中汽包產(chǎn)生停止則按下述配比適量補(bǔ)充化學(xué)鍍液中的主要成分。
[0066]上述化學(xué)鍍液的配制過程具體包括:先采用氫氧化鈉溶液溶解乙二胺四乙酸，加熱至60°C后加入硫酸銅(CuSO4),再加入氫氧化鈉調(diào)整混合液的pH值至10~12,最后依次加入甲醛、亞鐵氰化鉀及助劑得到化學(xué)鍍液。化學(xué)鍍液中，乙二胺四乙酸的濃度控制在35g/L、硫酸銅控制在18g/L、甲醛控制在12ml/L，亞鐵氰化鉀控制在0.2g/L、助劑控制在0.08g/L0
[0067]3.表面鈍化處理
[0068]對上述步驟2化學(xué)鍍銅后的復(fù)合粉體進(jìn)行表面鈍化處理，得到銅包覆鉻復(fù)合粉末。表面鈍化處理具體包括:采用鈍化劑對化學(xué)鍍銅后的復(fù)合粉體浸泡處理4min，水洗后干燥；鈍化劑主要由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)組分配制而成:
[0069]苯并三氮唑10% ；
[0070]酒精85% ;和
[0071]對苯二酚5%。
[0072]上述本實施例制備的銅包覆鉻復(fù)合粉末如圖1和圖2所示，其能譜分析圖譜如圖5和圖6所示，本實施例的銅包覆鉻復(fù)合粉末在粉末冶金法制備銅鉻合金觸頭材料中可作為工藝生產(chǎn)原材料進(jìn)行應(yīng)用，借此應(yīng)用制備得到的銅鉻合金觸頭材料按Cu-25Cr、Cu-30Cr重量百分比，并通過常用粉末冶金方法壓制得到的觸頭照片分別如圖9和圖10所示；該銅鉻合金觸頭材料的性能數(shù)據(jù)如下表1所示，由下表1可見，其性能參數(shù)顯著優(yōu)于同類型的其他產(chǎn)品
[0073]表1:銅鉻合金觸頭材料性能測試參數(shù)
[0074]
【權(quán)利要求】
1.一種銅包覆鉻復(fù)合粉末，其特征在于:所述銅包覆鉻復(fù)合粉末包括內(nèi)部芯核和外包覆層，所述內(nèi)部芯核主要為鉻粉組成的不規(guī)則形貌顆粒，單個不規(guī)則形貌顆粒的粒徑在75 μ m以下，所述外包覆層主要為連續(xù)的Cu金屬層。
2.一種如權(quán)利要求1所述的銅包覆鉻復(fù)合粉末的制備方法，包括以下步驟: (1)先對鉻粉進(jìn)行預(yù)處理； (2)然后對預(yù)處理后的鉻粉外表面進(jìn)行化學(xué)鍍銅； (3)對化學(xué)鍍銅后的復(fù)合粉體進(jìn)行表面鈍化處理，得到銅包覆鉻復(fù)合粉末； 所述化學(xué)鍍銅的過程具體包括:將預(yù)處理的鉻粉置于主要由可溶性銅鹽、絡(luò)合劑、強(qiáng)堿、還原劑、亞鐵氰化鉀及助劑組成的化學(xué)鍍液中，每升化學(xué)鍍液中添加鉻粉20g~25g ;在20°C~80°C溫度和堿性條件下充分?jǐn)嚢柽M(jìn)行化學(xué)鍍銅，在化學(xué)鍍銅的過程中，實時監(jiān)測化學(xué)鍍液的酸堿度和汽包，并根據(jù)化學(xué)鍍液的酸堿度以及汽包的變化不斷補(bǔ)充化學(xué)鍍液中的主要成分；化學(xué)鍍銅過程中的酸堿度控制在PH值10~12 ;化學(xué)鍍銅過程中持續(xù)有汽包產(chǎn)生，如果化學(xué)鍍銅過程中汽包產(chǎn)生停止則按配比適量補(bǔ)充化學(xué)鍍液中的主要成分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于:所述預(yù)處理依次包括堿洗除脂、酸洗除氧化膜、敏化處理和活化處理這多個步驟，每完成一個步驟后即用水洗凈然后進(jìn)入下一步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述堿洗除脂具體包括:采用濃度為1.2mol/L~2.8mol/L的NaOH溶液浸泡處理3min~5min，浸泡過程中同時施以攪拌，浸泡處理時根據(jù)pH值的變化不斷補(bǔ)充NaOH溶液使浸泡過程中的pH值保持在8~9的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述酸洗除氧化膜具體包括:采用濃度為0.5mol/L~1.5mol/L的稀H2SO4溶液進(jìn)行酸洗浸泡處理3min~5min，浸泡過程中同時施以攪拌，浸泡處理時根據(jù)PH值的變化不斷補(bǔ)充稀H2SO4溶液使浸泡過程中的pH值保持在4~5的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述敏化處理具體包括:采用氯化亞錫-鹽酸混合溶液進(jìn)行浸泡處理4min~6min，浸泡過程中同時施以攪拌；所述氯化亞錫-鹽酸混合溶液中，氯化亞錫的濃度為38g/L~42g/L，鹽酸的濃度為50ml/L~52ml/L ； 所述活化處理具體包括:采用硝酸銀的氨水溶液進(jìn)行活化處理，按IL氨水配IOg硝酸銀進(jìn)行配制。
7.根據(jù)權(quán)利要求2~6中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述化學(xué)鍍液中的可溶性銅鹽、絡(luò)合劑、強(qiáng)堿、還原劑分別是指硫酸銅、乙二胺四乙酸、氫氧化鈉和甲醛； 所述化學(xué)鍍液的配制過程具體包括:先采用氫氧化鈉溶液溶解乙二胺四乙酸，加熱后加入硫酸銅，再加入氫氧化鈉調(diào)整混合液的PH值至10~12，最后依次加入甲醛、亞鐵氰化鉀及助劑得到化學(xué)鍍液。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于:所述化學(xué)鍍液中，乙二胺四乙酸的濃度控制在30g/L~40g/L、硫酸銅控制在15g/L~20g/L、甲醒控制在10ml/L~15ml/L,亞鐵氰化鉀控制在0.lg/L~0.2g/L、助劑控制在0.08g/L~0.lg/L。
9.根據(jù)權(quán)利要求2~6 中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述表面鈍化處理具體包括:采用鈍化劑對化學(xué)鍍銅后的復(fù)合粉體浸泡處理3min~5min，水洗后干燥；所述鈍化劑主要由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)組分配制而成:苯并三氮唑 8%~12% ； 乙醇83%~87% ;和 對苯二酚3%~7%。
10.一種如權(quán)利要求1所述的或者如權(quán)利要求2~9中任一項制備得到的銅包覆鉻復(fù)合粉末在粉末冶金法制備銅鉻合金觸頭 材料中作為工藝生產(chǎn)原材料的應(yīng)用。
【文檔編號】B22F1/02GK103878366SQ201410152550
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月16日
【發(fā)明者】陳剛, 吳旭升, 朱健斌, 涂川俊 申請人:湖南大學(xué)