【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于激光熔覆材料制備，具體涉及一種鍍鎢金屬粉末、制備方法和應用。
技術介紹
1、銅、銀等金屬及其合金，憑借其卓越的導電與導熱特性，在電子、電氣及機械制造等多個工業領域扮演著至關重要的角色。然而，隨著各領域技術的飛速進步，傳統銅合金的性能局限逐漸顯現，難以勝任某些極端或特殊工作環境下的應用需求。為應對這一挑戰，涂層制備技術作為一種先進的材料表面改性策略應運而生，旨在顯著提升銅合金的綜合性能。其中，同軸送粉激光熔覆技術尤為突出，它已成為金屬材料表面改性領域的一種主流方法。該技術通過精確控制激光束與同步輸送的金屬粉末的相互作用，實現了對金屬基體表面性能的深度優化，從而使其能夠更好地適應復雜多變的工作條件。此外，同軸送粉激光熔覆技術還展現出在增材制造領域的巨大潛力。它能夠以極高的精度和靈活性，直接構建出具有復雜幾何形狀的零部件，極大地拓寬了材料加工與制造的邊界。
2、針對銅、銀等具有高反射率特性的金屬材料，在激光熔覆工藝實施過程中，其激光反射率常超過80%，這一現象顯著阻礙了激光能量的有效吸收與傳遞至粉體材料之中。由于激光能量未能被粉體充分吸收，導致粉體熔化過程不充分，進而在增材制造所構建的工件或表面涂層制備過程中產生一系列問題。具體表現為涂層內部存在大量缺陷，孔隙率顯著增高，這些缺陷和孔隙不僅破壞了涂層的致密性與均勻性，還嚴重削弱了其預期的導電與導熱性能，對最終產品的質量和性能構成了不利影響。
技術實現思路
1、本專利技術要解決的技術問題是提供一種鍍鎢金屬粉末、制備
2、本專利技術實施例提供一種鍍鎢金屬粉末，包括金屬粉末以及包覆在金屬粉末表面的鎢，所述金屬粉末為cu、au、ag、mo或其合金粉體，粒徑為10-60μm。所述金屬粉末優選為cu和ag合金，cu和ag的重量比為1:1。
3、本專利技術實施例提供一種鍍鎢金屬粉末的制備方法，金屬粉末和仲鎢酸銨溶液混合，得到混合膠體，干燥后置于400-600℃保溫，然后在溫度為600-680℃下的活化氫氣中還原，得到鍍鎢金屬粉末。
4、金屬粉末和仲鎢酸銨的重量比為800-1000:5-35。
5、仲鎢酸銨溶液為仲鎢酸銨水溶液，仲鎢酸銨和水的重量體積比為5-35g：150-300ml。
6、金屬粉末和仲鎢酸銨溶液混合采用攪拌進行，攪拌速度為200-400rpm，攪拌時間為120-300min。
7、干燥采用真空干燥，溫度為70-90℃，時間為30-180min。
8、400-600℃保溫的時間為40-80min。
9、活化氫氣的溫度為600℃，活化氫氣的流速為320-400?ml/min。
10、所述還原的時間為60-120min。
11、一種鍍鎢金屬粉體的制備方法的具體步驟如下：
12、（1）使用試驗天平稱取5-35?g仲鎢酸銨(nh4)10w12o41?xh2o，將其溶解在150-300?ml去離子水中，超聲處理30?min；
13、（2）在溶液中加入800-1000?g氣霧金屬粉x（cu、au、ag、mo或其合金粉體），粉體粒徑在10-60?μm之間，純度為99.9?wt%或以上；將混合有金屬粉x的溶液以200-400?rpm機械攪拌120-300?min，得到仲鎢酸銨和金屬x混合膠體，溶解設備為攪拌&分散一體罐（廣東智子智能技術有限公司，型號：ssc-100）；
14、（3）所得膠體在80℃真空干燥30-180?min，得到仲鎢酸銨包覆金屬x粉體；
15、（4）將干燥的仲鎢酸銨包覆金屬x粉體置于電爐中，在400-600℃下等溫保存40-80min，使包覆于粉體表面的仲鎢酸銨轉化為氧化鎢；
16、（5）將步驟（4）得到的氧化鎢包覆金屬x粉體置于管式爐中，在流動的h2（320-400ml/min）下在600-680℃下還原60?min，得到鎢包覆的金屬x粉體。
17、使用該粉體進行激光熔覆涂層制備試驗，激光功率3000w，行進速度9mm/s，搭接率50%。
18、本專利技術提供一種鍍鎢金屬粉末的應用，所述鍍鎢金屬粉末用于制備激光熔覆材料。
19、本專利技術采用液體混合與熱氣體還原法，旨在制備具有可控鎢鍍層的銅銀等金屬復合粉末。試驗首先通過超聲處理將仲鎢酸銨均勻溶解于去離子水中，隨后加入高純度的氣霧化銅銀金屬粉，并經過充分機械攪拌，使仲鎢酸銨均勻包覆于金屬粉表面。隨后，通過真空干燥去除水分，得到仲鎢酸銨包覆的金屬粉末。在熱處理階段，粉末首先在適宜溫度下轉化為氧化鎢包覆層，隨后在還原性氣氛（h2混合氣）中高溫熱還原，將氧化鎢還原為金屬鎢，從而在金屬粉表面形成致密的鎢涂層。
20、由于高反射金屬（銅銀等）的低熔點性質，本專利技術開發出較低的還原溫度（700℃以下）系統。通過調整仲鎢酸銨的加入量，可有效控制鎢涂層的含量，以滿足不同應用需求。
21、該制備方法結合了化學包覆與熱處理的優點，實現了對銅銀等金屬粉末表面性能的定制化改性。
22、本專利技術的有益效果是，本專利技術的鍍鎢金屬粉末具有：（1）較低的激光反射率，（2）對激光和高溫金屬熔體具有良好的穩定性，（3）高反應惰性且在銅銀等金屬基體中不互溶。一方面，w的超高的熔點和沸點可以抑制w在高能激光作用下的揮發，保證了有效的能量吸收和傳熱。另一方面，與銅銀等金屬材料不溶且不反應，基體金屬材料的晶格結構幾乎不受w摻入的影響，這有利于維持其良好的導電性和導熱性。
23、本專利技術通過精確調節溶液中仲鎢酸銨的含量，可以實現對鎢涂層厚度的精確控制，從而滿足不同應用場景對涂層性能的具體要求。高效的制備工藝：液體混合結合熱氣體還原的方法，簡化了傳統制備鍍層粉末的復雜流程，提高了生產效率，降低了生產成本。在熱處理過程中，采用流動的h2混合氣作為還原氣氛，有效避免了有害氣體的排放，符合現代工業對綠色生產的要求。同時，合理的熱處理溫度和時間控制，減少了能源消耗。
24、本專利技術采用液體混合與熱氣體還原法，能有效利用鍍鎢金屬粉末因其獨特的性能組合，可針對激光熔覆技術應用于需要高硬度、高耐磨性以及良好導電導熱性能的多種材料應用場景。
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1.一種鍍鎢金屬粉末，其特征是，包括金屬粉末以及包覆在金屬粉末表面的鎢，所述金屬粉末為Cu、Au、Ag、Mo或其合金粉體，粒徑為10-60μm。
2.一種如權利要求1所述的鍍鎢金屬粉末的制備方法，其特征是，金屬粉末和仲鎢酸銨溶液混合，得到混合膠體，干燥后置于400-600℃保溫，然后在溫度為600-680℃下的活化氫氣中還原，得到鍍鎢金屬粉末。
3.如權利要求2的制備方法，其特征是，金屬粉末和仲鎢酸銨的重量比為800-1000:5-35。
4.如權利要求2的制備方法，其特征是，仲鎢酸銨溶液為仲鎢酸銨水溶液，仲鎢酸銨和水的重量體積比為5-35g：150-300mL。
5.如權利要求2的制備方法，其特征是，金屬粉末和仲鎢酸銨溶液混合采用攪拌進行，攪拌速度為200-400rpm，攪拌時間為120-300min。
6.如權利要求2的制備方法，其特征是，干燥采用真空干燥，溫度為70-90℃，時間為30-180min。
7.如權利要求2的制備方法，其特征是，400-600℃保溫的時間為40-80min。
8.
9.如權利要求8的制備方法，其特征是，所述還原的時間為60-120min。
10.一種如權利要求1的鍍鎢金屬粉末或者如權利要求2-9任一項所述的制備方法得到的鍍鎢金屬粉末的應用，其特征是，所述鍍鎢金屬粉末用于制備激光熔覆材料。
...【技術特征摘要】
1.一種鍍鎢金屬粉末，其特征是，包括金屬粉末以及包覆在金屬粉末表面的鎢，所述金屬粉末為cu、au、ag、mo或其合金粉體，粒徑為10-60μm。
2.一種如權利要求1所述的鍍鎢金屬粉末的制備方法，其特征是，金屬粉末和仲鎢酸銨溶液混合，得到混合膠體，干燥后置于400-600℃保溫，然后在溫度為600-680℃下的活化氫氣中還原，得到鍍鎢金屬粉末。
3.如權利要求2的制備方法，其特征是，金屬粉末和仲鎢酸銨的重量比為800-1000:5-35。
4.如權利要求2的制備方法，其特征是，仲鎢酸銨溶液為仲鎢酸銨水溶液，仲鎢酸銨和水的重量體積比為5-35g：150-300ml。
5.如權利要求2的制備方法，其特征是，金屬粉末和仲鎢酸銨...
【專利技術屬性】
技術研發人員：段臻，李林波，梁德超，許曉軍，
申請(專利權)人：廣東智子智能技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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