一種基于表面包覆技術和火焰噴涂技術的Mo-Cu合金制備方法技術

本發明專利技術提供一種基于表面包覆技術和火焰噴涂技術的Mo

【技術實現步驟摘要】
一種基于表面包覆技術和火焰噴涂技術的Mo
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Cu合金制備方法


[0001]本專利技術屬于電觸頭材料領域，具體涉及一種高致密的Mo
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Cu合金制備方法。

技術介紹

[0002]隨著國家電網特高壓輸電網絡的不斷完善發展與新能源發電比重的逐漸增大，高壓輸電逐漸成為遠距離輸電主流模式，因而高壓電觸頭材料服役工況更加苛刻，對Mo
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Cu合金材料的致密度、組織與性能的均勻性、力學性能及熱電性能也提出了新的要求。Mo
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Cu合金電觸頭材料作為高壓輸電器件的“心臟”，其主要承擔著接通和斷開高壓電路的工作。目前高壓輸電器件主要失效原因是高壓電觸頭的失效，一旦電觸頭材料發生失效問題，必然會影響高壓輸電線路的正常輸電工作，因而制備高致密、性能優異的Mo
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Cu電觸頭材料具有深遠意義。Mo
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Cu電觸頭材料制備過程中孔隙率高的問題一直是亟待解決的技術難題，為提高Mo
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Cu合金致密度，實現Mo
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Cu合金組織與性能的調控，利用表面包覆技術和火焰噴涂技術制備Mo
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Cu合金，不僅能夠提高Mo
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Cu合金致密度，也能實現Mo
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Cu合金組織與性能的調控，通過控制Mo、Cu的成分配比及粉末粒徑，提高Mo
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Cu合金服役壽命。
[0003]目前，針對于Mo
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Cu合金主要的制備技術為粉末冶金法，其主要步驟如下：通過機械合金化制備Mo
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Cu復合粉體，利用壓力機模壓成型，在真空熱壓燒結爐中進行燒結制備Mo
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Cu合金。通過粉末冶金法制備的Mo
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Cu合金具有較高的孔隙率，組織成分均勻性差，易出現成分偏析、團聚現象。國內外相關研究學者也針對Mo
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Cu合金及其復合粉體制備技術進行了相關研究，從復合粉體制備技術入手，探究了不同復合粉末制備技術對Mo
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Cu合金組織與性能的影響，但通過粉末冶金法所制備的Mo
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Cu合金普遍存在致密度低等問題，像金屬粉末注射成型等新型Mo
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Cu合金制備方法還處于起步階段，未能實現工業化批量生產。
[0004]鑒于Mo
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Cu合金制備方法所存在的工藝弊端，本專利技術提出一種基于表面包覆技術和火焰噴涂技術的Mo
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Cu合金制備方法。本專利技術通過對化學
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還原法溶液配比、噴涂工藝、還原工藝、燒結工藝的優化調控，制備高致密的Mo
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Cu合金，為實現Mo
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Cu合金組織與性能的調控，提高Mo
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Cu合金服役壽命具有重要意義。

技術實現思路

[0005]為克服上述現有的Mo
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Cu合金制備技術所存在的不足，本專利技術的目的是提供一種基于表面包覆技術和火焰噴涂技術的Mo
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Cu合金制備方法，Mo
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Cu合金致密度高，組織與性能均勻，熱膨脹系數可調控，導電導熱性能優異，此技術提高了Mo
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Cu合金致密度，實現了Mo
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Cu合金組織與性能的優化控制，使其得到廣泛的應用。
[0006]本專利技術提供一種基于表面包覆技術和火焰噴涂技術的Mo
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Cu合金制備方法，所提出的技術方案為：包括以下步驟：
[0007]S1：將四鉬酸銨粉末和硝酸銅粉末按質量比例混合，加入氨水和去離子水混合液中并進行持續攪拌加熱，制備出反應產物
[0008]S2：采用去離子水洗滌反應產物并進行分離，用無水乙醇洗滌反應產物并進行加熱干燥，制備出反應產物粉末，對干燥完成后的反應產物粉末進行煅燒實驗，制備出具有Mo包覆層的Mo
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Cu復合粉體
[0009]S3：采用砂紙打磨基體表面，并對基體表面進行噴砂處理，采用氧
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乙炔火焰噴涂技術將制備的具有Mo包覆層的Mo
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Cu復合粉體噴涂在基體表面，并進行多層噴涂累積，制備出Mo
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Cu合金
[0010]S4：將制備出的Mo
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Cu合金進行氫還原實驗及真空燒結實驗，即可制備出高致密度的Mo
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Cu合金
[0011]進一步的，所述步驟S1中四鉬酸銨與硝酸銅質量比按Mo
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Cu合金Cu含量30％
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70％的比例稱取，氨水為去離子水兩倍，水浴加熱溫度為20
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80℃，攪拌速度100
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200r/min，攪拌時間20
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40min。
[0012]進一步的，所述步驟S2中干燥溫度為80
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120℃，干燥時間2
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4h。
[0013]進一步的，所述步驟S2中煅燒實驗的煅燒溫度240
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600℃，保溫時間為1
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2h，升溫速率2
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5℃/min，降溫速率5
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10℃/min。
[0014]進一步的，所述步驟S3中氧
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乙炔火焰噴涂的乙炔流量200
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400L/h，氧氣流量100
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200L/h，噴涂距離20
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50mm，噴涂速度50
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150mm/s，乙炔壓力0.1
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0.2MPa，氧氣壓力0.4
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0.8MPa，送分量10g/min，基體預熱溫度600
?
700℃。
[0015]進一步的，所述步驟S4中氫還原實驗的氫還原溫度1050
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1200℃，保溫時間2
?
6h，氫氣流量0.5
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1.5L/min，升溫速率5
?
10℃/min，降溫速率5
?
10℃/min。
[0016]進一步的，：所述步驟S4中真空燒結實驗的真空度10
?2?
10
?
6Pa，燒結溫度1150
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1350℃，保溫時間2
?
4h，升溫速率2
?
5℃/min，隨爐冷卻。
[0017]進一步的，所述的Mo
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Cu合金致密度在98％以上。
[0018]進一步的，所述基體為304不銹鋼。
[0019]本專利技術的有益效果：
[0020](1)本專利技術所制備的具有Mo包覆層的復合粉體，可通過調節粉末原料比例實現制備不同配比的Mo
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Cu復合粉體，且在Mo
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Cu合金在制備過程中能夠抑制Cu相生長，并使得兩相分布均勻，無團聚偏析現象。
[0021](2)本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種基于表面包覆技術和火焰噴涂技術的Mo
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Cu合金制備方法，其特征在于：包括以下步驟：S1：將四鉬酸銨粉末和硝酸銅粉末按質量比例混合，加入氨水和去離子水混合液中并進行持續攪拌加熱，制備出反應產物；S2：采用去離子水洗滌反應產物并進行分離，用無水乙醇洗滌反應產物并進行加熱干燥，制備出反應產物粉末，對干燥完成后的反應產物粉末進行煅燒實驗，制備出具有Mo包覆層的Mo
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Cu復合粉體；S3：采用砂紙打磨基體表面，并對基體表面進行噴砂處理，采用氧
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乙炔火焰噴涂技術將制備的具有Mo包覆層的Mo
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Cu復合粉體噴涂在基體表面，并進行多層噴涂累積，制備出Mo
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Cu合金；S4：將制備出的Mo
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Cu合金進行氫還原實驗及真空燒結實驗，即可制備出高致密度的Mo
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Cu合金。2.根據權利要求1所述的一種基于表面包覆技術和火焰噴涂技術的Mo
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Cu合金制備方法，其特征在于：所述步驟S1中四鉬酸銨與硝酸銅質量比按Mo
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Cu合金Cu含量30％
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70％的比例稱取，氨水為去離子水兩倍，水浴加熱溫度為20
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80℃，攪拌速度100
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200r/min，攪拌時間20
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40min。3.根據權利要求1所述的一種基于表面包覆技術和火焰噴涂技術的Mo
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Cu合金制備方法，其特征在于：所述步驟S2中干燥溫度為80
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120℃，干燥時間2
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4h。4.根據權利要求1所述的一種基于表面包覆技術和火焰噴涂技術的Mo
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Cu合金制備方法，其特征在于：所述步驟S2中煅燒實驗的煅燒溫度240
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600℃，保溫時間為1
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【專利技術屬性】
技術研發人員：姚建洮，高成，董會，王麗爽，劉曉剛，
申請(專利權)人：西安石油大學，
類型：發明
國別省市：