本發明涉及粉末冶金技術領域，具體的說是涉及一種制備納米氧化鋯摻雜氧化鎢的方法。

背景技術：

由于鎢具有高密度、高熔點、優異的高溫強度、好的抗蠕變性能、突出的導熱導電和電子發射性能，鎢及其合金廣泛用于電子、電光源工業，也在航天、鑄造、武器等部門中用于制作火箭噴管、壓鑄模具、穿甲彈芯、觸點、發熱體和隔熱屏等。但是由于傳統的制粉工藝（例如機械混合法）制備出的合金粉末分布不均勻，顆粒粗大無法到達納米級。本方法制備出納米氧化鎢作為制備鎢的復合材料的鎢源，并且采用液液摻雜法制備了納米氧化鋯摻雜氧化鎢的，產品粉末分布均勻，粒度為納米級。

ZrO₂是一種耐高溫、耐磨損、耐腐蝕的無機非金屬材料，其硬度僅次于金剛石。ZrO₂熔點2700 ℃，ZrO₂熱導率低，高溫結構強度高，導電性好，具有負的電阻溫度系數，電阻率1700 ℃時6～7 Ω·cm。ZrO₂不會與濃硫酸、氫氟酸外的溶液發生任何反應，有著很好的化學穩定性。ZrO₂也不再僅僅被用作耐火材料，也開始被使用在電子陶瓷、功能陶瓷和結構陶瓷等方面，而這種應用發展的還特別迅速，ZrO₂摻雜鎢合金將是未來全球研究的一個重要方向。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本發明提供一種制備納米氧化鋯摻雜氧化鎢的方法，該方法工藝簡單，有效解決了鎢合金晶粒粗大的問題。

本發明所采用的技術方案是：一種制備納米氧化鋯摻雜氧化鎢的方法，包括以下步驟：

步驟一、在室溫下，配制偏鎢酸銨的蒸餾水水溶液，并在連續攪拌的條件下，向偏鎢酸銨蒸餾水水溶液中逐滴滴入濃硝酸溶液，直至溶液的pH值達到0.1-1.5，備用；

步驟二、在室溫下，按照硝酸鋯和尿素的摩爾比為（0.05~0.5）:1配制硝酸鋯和尿素的混合蒸餾水水溶液，備用；

步驟三、按照偏鎢酸銨、硝酸鋯和尿素的摩爾比為（0.25~2.80）:（0.05~0.5）:1 將步驟一和步驟二中配制的溶液分別加入高壓反應釜中，在170℃-200℃溫度下反應18-24h，反應完全后，取出空冷至室溫；

步驟四、將步驟三中所得溶液的上清液倒出，沉淀用蒸餾水洗滌，直至兩次洗滌溶液的PH達到6~8時，將兩次洗滌的溶液進行混合，混合均勻后用攪拌機攪拌2h，備用；

步驟五、將步驟四制得的混合溶液進行抽濾，過濾后的沉淀放入恒溫干燥箱中，在干燥溫度為80℃的條件下干燥10h，備用；

步驟六、將經步驟五干燥后的固體在溫度為450-550℃的條件下煅燒2-4h，空冷至室溫后制得產品。

所述步驟四中攪拌速率為800~1200r/min。

所述偏鎢酸銨的摩爾濃度為0.09~0.15mol/L。

本發明的有益效果：本發明采用水溶液作為反應體系，通過對反應體系加熱，產生一個高溫高壓的環境，加速離子反應和促進水解反應，在水溶液或蒸汽流體中制備氧化物，再經過分離和熱處理得到氧化物納米粒子，可使一些在常溫常壓下反應速率很慢的熱力學反應在水熱條件下實現反應快速化，生產效率高，極大的提高了經濟效益；本發明采用水熱法制備納米氧化鋯摻雜氧化鎢，為生成納米氧化鋯摻雜鎢粉提供了超細高純原料，從源頭上解決了鎢合金晶粒粗大的問題，此方法操作條件易于控制，設備簡單，所制粉體顆粒分布均勻，易于實現工業化。

附圖說明

圖1為實施例2樣品的XRD圖譜；

圖2為實施例2樣品的TEM圖。

具體實施方式

一種制備納米氧化鋯摻雜氧化鎢的方法，包括以下步驟：

步驟一、在室溫下，配制偏鎢酸銨的蒸餾水水溶液，并在連續攪拌的條件下，向偏鎢酸銨蒸餾水水溶液中逐滴滴入濃硝酸溶液，直至溶液的pH值達到0.1-1.5，備用；

步驟二、在室溫下，按照硝酸鋯和尿素的摩爾比為（0.05~0.5）:1配制硝酸鋯和尿素的混合蒸餾水水溶液，備用；

步驟三、按照偏鎢酸銨、硝酸鋯和尿素的摩爾比為（0.25~2.80）:（0.05~0.5）:1 將步驟一和步驟二中配制的溶液分別加入高壓反應釜中，在170℃-200℃溫度下反應18-24h，反應完全后，取出空冷至室溫；

步驟四、將步驟三中所得溶液的上清液倒出，沉淀用蒸餾水洗滌，直至兩次洗滌溶液的PH達到6~8時，將兩次洗滌的溶液進行混合，混合均勻后用攪拌機攪拌2h，備用；

步驟五、將步驟四制得的混合溶液進行抽濾，過濾后的沉淀放入恒溫干燥箱中，在干燥溫度為80℃的條件下干燥10h，備用；

步驟六、將經步驟五干燥后的固體在溫度為450-550℃的條件下煅燒2-4h，空冷至室溫后制得產品。

所述步驟四中攪拌速率為800~1200r/min。

所述偏鎢酸銨的摩爾濃度為0.09~0.15mol/L。

以下結合具體實施例進一步闡釋本發明。

實施例1

一種制備納米氧化鋯摻雜氧化鎢的方法，包括以下步驟：

步驟一、在室溫下，配制摩爾濃度為0.09mol/L的偏鎢酸銨的蒸餾水水溶液，并在連續攪拌的條件下，向偏鎢酸銨蒸餾水水溶液中逐滴滴入濃硝酸溶液，直至溶液的pH值達到0.1-1.5，備用；

步驟二、在室溫下，按照硝酸鋯和尿素的摩爾比為0.3:1配制硝酸鋯和尿素的混合蒸餾水水溶液，備用；

步驟三、按照偏鎢酸銨、硝酸鋯和尿素的摩爾比為2.80:0.3:1 將步驟一和步驟二中配制的溶液分別加入高壓反應釜中，在170℃溫度下反應18h，反應完全后，取出空冷至室溫；

步驟四、將步驟三中所得溶液的上清液倒出，沉淀用蒸餾水洗滌，直至兩次洗滌溶液的PH均達到6~8時，將兩次洗滌的溶液進行混合，混合均勻后用在800r/min的條件下攪拌2h，備用；

步驟五、將步驟四制得的混合溶液進行抽濾，過濾后的沉淀放入恒溫干燥箱中，在干燥溫度為80℃的條件下干燥10h，備用；

步驟六、將經步驟五干燥后的固體在溫度為450℃的條件下煅燒2h，空冷至室溫后制得產品。

實施例2

一種制備納米氧化鋯摻雜氧化鎢的方法，包括以下步驟：

步驟一、在室溫下，配制摩爾濃度為0.15mol/L的偏鎢酸銨的蒸餾水水溶液，并在連續攪拌的條件下，向偏鎢酸銨蒸餾水水溶液中逐滴滴入濃硝酸溶液，直至溶液的pH值達到1.5，備用；

步驟二、在室溫下，按照硝酸鋯和尿素的摩爾比為0.5:1配制硝酸鋯和尿素的混合蒸餾水水溶液，備用；

步驟三、按照偏鎢酸銨、硝酸鋯和尿素的摩爾比為2.77:0.5:1 將步驟一和步驟二中配制的溶液分別加入高壓反應釜中，在200℃溫度下反應24h，反應完全后，取出空冷至室溫；

步驟四、將步驟三中所得溶液的上清液倒出，沉淀用蒸餾水洗滌，直至兩次洗滌溶液的PH均達到6~8時，將兩次洗滌的溶液進行混合，混合均勻后在1200r/min的條件下攪拌2h，備用；

步驟五、將步驟四制得的混合溶液進行抽濾，過濾后的沉淀放入恒溫干燥箱中，在干燥溫度為80℃的條件下干燥10h，備用；

步驟六、將經步驟五干燥后的固體在溫度為550℃的條件下煅燒4h，空冷至室溫后制得產品。

實施例3

一種制備納米氧化鋯摻雜氧化鎢的方法，包括以下步驟：

步驟一、在室溫下，配制摩爾濃度為0.12mol/L的偏鎢酸銨的蒸餾水水溶液，并在連續攪拌的條件下，向偏鎢酸銨蒸餾水水溶液中逐滴滴入濃硝酸溶液，直至溶液的pH值達到0.8，備用；

步驟二、在室溫下，按照硝酸鋯和尿素的摩爾比為0.05:1配制硝酸鋯和尿素的混合蒸餾水水溶液，備用；

步驟三、按照偏鎢酸銨、硝酸鋯和尿素的摩爾比為0.25:0.05:1 將步驟一和步驟二中配制的溶液分別加入高壓反應釜中，在185℃溫度下反應21h，反應完全后，取出空冷至室溫；

步驟四、將步驟三中所得溶液的上清液倒出，沉淀用蒸餾水洗滌，直至兩次洗滌溶液的PH均達到6~8時，將兩次洗滌的溶液進行混合，混合均勻后在1000r/min的條件下攪拌2h，備用；

步驟五、將步驟四制得的混合溶液進行抽濾，過濾后的沉淀放入恒溫干燥箱中，在干燥溫度為80℃的條件下干燥10h，備用；

步驟六、將經步驟五干燥后的固體在溫度為500℃的條件下煅燒3h，空冷至室溫后制得產品。