[发明专利]一种钨银合金粉末的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钨银合金粉末的制备方法，属于金属材料材料领域。

技术背景

银在所有的金属中具有最好的导热性能和记好的加工性能及较高的抗氧化能力，因此银是最重要、经济的贵重金属接触材料，在低压电器用触头领域中有着举足轻重的作用。但银太软，抗熔焊和耐电腐蚀性能差，还有发生极性转移。与此相反，钨具有高的硬度、高熔点、好的耐磨性和低的电导率。因此钨和银的结合取各自的长处成为一种具有良好的导热和导电性能、耐电磨损性能、抗熔焊性能、抗氧化能力等优点的钨银复合材料。

钨银复合材料是一种由钨、银等金属组成的且不形成新相的复合材料，实际上它不是合金，而是一种典型的假合金。

钨银复合材料优异的机械性能和热、电特性，使它们成为许多新技术领域具有吸引力的选用材料。但是，钨银合金是由钨、银元素为主组成的一种两相结构假合金，是金属基复合材料。由于钨和银的熔点、密度相差很大，不能熔炼制造。传统制备方法为混合-压制烧结法（缺点：烧结温度高、烧结时间长、等），熔渗法（缺点：熔渗后银相分布不均匀），活化液相烧结法（缺点是高温制备）；新型制备工艺包括：机械合金化（缺点是长时间球磨使杂志铁的含量增加，并且能耗高），化学共沉淀法-氢还原法（缺点：工艺复杂，生产效率低且已造成水污染），溶胶-凝胶法（缺点：工艺复杂，成本高，不利于工业化生产）。

阳离子膜具有一定的选择透过性，可使阳极中被选择的阳离子透过离子膜到阴极室中，全氟磺酸阳离子交换膜可以让阳极室中的Na⁺离子透过离子膜进入阴极室，从而消去了Na⁺离子杂质的影响。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述钨银合金制备过程中存在的反应条件苛刻、工艺复杂、效率低、存在杂质等技术问题而提供一种钨银合金粉末的制备方法，该制备方法具有反应条件温和，反应温度低，所得的钨银合金粉末纯净、无杂质、工艺简单等优点。

本发明的技术方案

一种钨银合金粉末的制备方法，具体包括如下步骤：

（1）、以银片为阳极，以惰性电极为阴极，以含有去极化剂和钨酸钠的水溶液为阳极液，以酸溶液、碱溶液或盐溶液为阴极液，在阳离子膜为隔膜的双室电解槽中，采用恒流电解或恒压电解的方式，控制温度范围为室温至90℃进行电解含有去极化剂和钨酸钠的水溶液，直至Na⁺离子全部转移到阴极室；

所述惰性电极为玻碳电极、石墨电极、钛网或铂网；

所述含有去极化剂和钨酸钠的水溶液中，钨酸钠的浓度为0.005-2.5mol/L，去极化剂的浓度为0.01-0.1mol/L；

所述去极化剂为可溶性硝酸盐或硝酸；

其中可溶性硝酸盐为硝酸钠或硝酸铵；

所述酸溶液为浓度为0.001-1mol/L的盐酸水溶液或浓度为0.001-1mol/L的硫酸水溶液；

所述碱溶液为浓度为0.001-1mol/L的氢氧化钠水溶液或浓度为0.001-1mol/L的氢氧化钾水溶液；

所述盐溶液为浓度为0.001-1mol/L的氯化钠水溶液或浓度为0.001-1mol/L的碳酸钠水溶液；

所述阳离子膜为全氟磺酸阳离子交换膜，优选为美国杜邦公司生产的Nafion全氟磺酸212型阳离子交换膜；

所述恒流电解的电流为0.08-0.8A，电流密度为1-100mA/cm²；

所述恒压电解的电压范围为10-300V；

（2）、电解完后，将在阳极室得到的产物用去离子水边清洗边过滤，以便将Na⁺及去极化极清洗干净，所得的滤饼控制温度为30-80℃干燥1-2h，干燥完毕后，于氢气氛围下以2.5-10℃/min的速率先升温至350-450℃进行还原1-2h，然后再升温至600-800℃进行还原2-4h，然后自然冷却至室温，即得钨银合金粉末。

本发明的有益效果

本发明的一种钨银合金粉末的制备方法，由于制备过程中采用的阳离子膜具有一定的选择透过性，特别是Nafion系列全氟磺酸阳离子交换膜可以让阳极室中的Na⁺离子透过离子膜进入阴极室，从而消去了Na⁺离子杂质对最终产品钨银合金粉末的影响，因此本发明的制备方法具有最终所得的钨银合金粉末纯度高，无杂相，分布均匀的特点。

进一步，本发明的一种钨银合金粉末的制备方法，反应条件温和，反应温度低，得到的钨银合金粉末是纯净的，无杂相的，分布均匀的。