[发明专利]双晶碳化钨协同增强铜基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种制备双晶碳化钨协同增强铜基复合材料的方法，其特征在于包括如下步骤：

制备以碳化钨为核、铜为壳的核-壳结构双晶碳化钨-铜增强颗粒；其中，所述双晶碳化钨包括具有第一晶粒尺寸的第一碳化钨和具有第二晶粒尺寸的第二碳化钨，所述第一晶粒尺寸大于所述第二晶粒尺寸，且所述第一碳化钨和所述第二碳化钨的质量比为5:1～1:5；

将所述双晶碳化钨-铜增强颗粒与纯铜粉混合，再经放电等离子烧结，得到双晶碳化钨协同增强的铜基复合材料；其中，所述双晶碳化钨占所述铜基复合材料总质量的0.5～10％；

所述放电等离子烧结的工艺参数为：升温速率50～150℃/min，烧结温度600～900℃，烧结压力40～60MPa，保温时间5～30min。

2.如权利要求1所述制备双晶碳化钨协同增强铜基复合材料的方法，其特征在于，制备具有核-壳结构的双晶碳化钨-铜增强颗粒的步骤包括如下分步骤：

前驱体悬浊液制备：将具有第一晶粒尺寸的第一碳化钨粉末和具有第二晶粒尺寸的第二碳化钨粉末加入到铜盐水溶液中，搅拌均匀后加入碱性溶液生成氢氧化铜，得到前驱体悬浊液；

液相还原：将所述前驱体悬浊液加热至55～95℃，持续搅拌并向所述前驱体悬浊液中加入还原剂，将所述前驱体悬浊液中的氢氧化铜还原为氧化亚铜；

气相还原：将液相还原得到的产物过滤、清洗和干燥后置于还原炉内，加热并通入还原气体将氧化亚铜还原为铜，得到具有核-壳结构的双晶碳化钨-铜增强颗粒。

3.如权利要求2所述制备双晶碳化钨协同增强铜基复合材料的方法，其特征在于：所述铜盐为醋酸铜、硝酸铜、硫酸铜和氯化铜中的任意一种或多种，所述铜盐水溶液的铜离子浓度为3.2～32g/L。

4.如权利要求2所述制备双晶碳化钨协同增强铜基复合材料的方法，其特征在于：所述还原剂为葡萄糖、果糖、乳糖、柠檬酸中的任意一种或多种。

5.如权利要求2所述制备双晶碳化钨协同增强铜基复合材料的方法，其特征在于：所述还原气体为氢气或一氧化碳，或为氮气、氩气、氦气中的至少一种与氢气或一氧化碳的混合气。

6.如权利要求2所述制备双晶碳化钨协同增强铜基复合材料的方法，其特征在于：所述气相还原分步骤中，所述还原炉的升温速率为5～15℃/min，在250～350℃保温1～3h；所得到的双晶碳化钨-铜增强颗粒随炉冷却。

7.如权利要求1所述制备双晶碳化钨协同增强铜基复合材料的方法，其特征在于：所述第一晶粒尺寸为0.3μm～0.6μm，所述第二晶粒尺寸为0.05μm～0.2μm。