權(quán)利要求

1.鉬銅納米復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： 步驟一、將無(wú)定形碳納米顆粒、鉬酸銨、表面活性劑和造孔劑加入到去離子水中后混勻，然后進(jìn)行干燥，得到復(fù)合前驅(qū)體； 步驟二、將步驟一中得到的復(fù)合前驅(qū)體進(jìn)行加熱處理，得到三氧化鉬和無(wú)定形碳納米顆粒混合物； 步驟三、將步驟二中得到的混合物加入到乙醇中后進(jìn)行球磨，然后依次進(jìn)行干燥和超高速攪拌，得到三氧化鉬和碳復(fù)合粉； 步驟四、將步驟三中得到的三氧化鉬和碳復(fù)合粉進(jìn)行分段熱處理，然后進(jìn)行超高速攪拌，得到二氧化鉬和鉬復(fù)合粉體； 步驟五、將步驟四中得到的二氧化鉬和鉬復(fù)合粉體進(jìn)行加熱攪拌，然后逐滴加入超細(xì)銅鹽液滴，再進(jìn)行烘干后進(jìn)行超高速攪拌，得到含銅混合粉；所述超細(xì)銅鹽液滴的制備過(guò)程為：將銅鹽分散至乙醇中并進(jìn)行超聲霧化； 步驟六、將步驟五中得到的含銅混合粉在氫氣氣氛下進(jìn)行分段熱處理，得到高分散和高孔隙的鉬銅納米復(fù)合粉體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉬銅納米復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于，步驟一中所述無(wú)定形碳納米顆粒的平均粒度為20nm~100nm，其中碳的質(zhì)量含量大于98%；所述鉬酸銨的質(zhì)量純度大于99.7%；所述復(fù)合前驅(qū)體中鉬酸銨與水的質(zhì)量比為0.1~0.5：1；所述碳納米顆粒的加入量為鉬酸銨質(zhì)量的5%~10%；所述表面活性劑為聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇中的一種或多種，所述表面活性劑的加入量為鉬酸銨質(zhì)量的1%~2%；所述造孔劑為葡萄糖、蔗糖或淀粉，所述造孔劑的加入量為鉬酸銨質(zhì)量的2%~3%。 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉬銅納米復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于，步驟一中所述干燥為旋轉(zhuǎn)蒸干，旋轉(zhuǎn)蒸干的溫度不小于50℃，轉(zhuǎn)速不小于200r/min。 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉬銅納米復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于，步驟二中所述加熱處理的過(guò)程為：以不小于10℃/min的升溫速率升溫至500℃~650℃后保溫2h以上，所述加熱處理的氣氛為空氣或氧氣。 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉬銅納米復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于，步驟三中所述乙醇的添加量為混合物質(zhì)量的60%~80%，所述球磨中球料比不小于2:1，球磨轉(zhuǎn)速不小于200r/min，球磨時(shí)間不小于2h。 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉬銅納米復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于，步驟三、步驟四和步驟五中所述超高速攪拌的轉(zhuǎn)速均大于10000r/min，時(shí)間均大于200s。 7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉬銅納米復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于，步驟四中所述分段熱處理為：先加熱至800℃~950℃后保溫1h以上，然后再加熱至1000℃~1100℃后保溫1h以上，所述分段熱處理的氣氛為氬氣氣氛；所述分段熱處理中三氧化鉬和碳復(fù)合粉的厚度不小于10mm。 8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉬銅納米復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于，步驟五中所述加熱攪拌的溫度為70℃以上；所述的銅鹽為硝酸銅或氯化銅，所述超聲霧化的頻率為1MHz~2MHz，所述超細(xì)銅鹽液滴中銅鹽的濃度不小于0.2g/mL；所述含銅混合粉的松裝密度小于1.5g/cm 3。 9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉬銅納米復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于，步驟六中所述分段熱處理的過(guò)程為：先以大于1℃/min的升溫速率加熱至500℃~650℃后保溫1h以上，然后以大于1℃/min的升溫速率加熱至750℃~950℃后保溫1h以上，所述氫氣氣氛中氫氣的質(zhì)量純度大于99%；所述分段熱處理中含銅混合粉的厚度大于5mm；所述鉬銅納米復(fù)合粉體的松裝密度小于1g/cm 3,孔隙率大于90%。 10.一種如權(quán)利要求1~權(quán)利要求9中任一權(quán)利要求所述的方法制備的鉬銅納米復(fù)合粉體的應(yīng)用，其特征在于，采用該納米復(fù)合粉體制備納米鉬銅復(fù)合材料。

說(shuō)明書(shū)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米粉體材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鉬銅納米復(fù)合粉體的制備方法。

背景技術(shù)

鉬銅復(fù)合材料具有諸多非常優(yōu)異的特性，如：特殊的高溫性能、良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性和耐腐蝕性、熱膨脹系數(shù)低并可調(diào)控、加工性良好等特點(diǎn)。憑借著這些優(yōu)異特性，鉬銅復(fù)合材料在軍工、電子電氣、航空航天等許多領(lǐng)域有著非常關(guān)鍵的應(yīng)用。由于鉬的熔點(diǎn)較高，以鉬銅復(fù)合粉為主要原料進(jìn)行燒結(jié)是目前工業(yè)上制備鉬銅復(fù)合材料的主要方法。而鉬銅復(fù)合粉的特性決定了燒結(jié)致密所需的溫度和時(shí)間，繼而影響復(fù)合材料的微觀組織結(jié)構(gòu)（晶粒大?。┖托阅堋鹘y(tǒng)的制備鉬銅復(fù)合粉的工藝是將銅粉、鉬粉按照一定的比例混合，經(jīng)機(jī)械研磨方法獲得鉬銅混合粉，但是其制備的鉬銅復(fù)合粉成分不均勻且極易引入雜質(zhì)，粉體粒徑一般在微米級(jí)（3-5微米）。由于該復(fù)合粉的粒度大、比表面積小、表面活性和燒結(jié)活性低，通常需要在1600℃左右的高燒結(jié)溫度下進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間燒結(jié)才能獲得較為致密的樣品。不僅導(dǎo)致燒結(jié)成本較高，而且制備的材料晶粒粗大，難以滿(mǎn)足高端應(yīng)用需求。而晶粒細(xì)小的納米鉬銅粉末制備，是提高其燒結(jié)活性、降低燒結(jié)溫度和細(xì)化晶粒的最簡(jiǎn)單有效的捷徑。因此，制備出超細(xì)顆粒的納米晶合金粉末是制備細(xì)晶全致密的高性能納米合金非常關(guān)鍵的第一步。

工業(yè)上制備鉬銅復(fù)合粉是以鉬粉和銅粉為原料，原料的特性（粒度）決定了燒結(jié)的溫度和時(shí)間，繼而影響燒結(jié)制品的微觀結(jié)構(gòu)（晶粒大小）和性能。鉬粉的粒度和形貌主要取決于氫氣還原氧化鉬的階段，目前，傳統(tǒng)氫還原微米級(jí)高純MoO 3制備出微米級(jí)MoO 2，再還原為鉬粉的工藝難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物形核和生長(zhǎng)過(guò)程的調(diào)控，生產(chǎn)的商業(yè)鉬粉粒度較大（約2-5微米）。另外，傳統(tǒng)的固體粉末機(jī)械混合方式導(dǎo)致混合過(guò)程中存在原料分散不均勻、粒度差異較大等問(wèn)題，制備出來(lái)的復(fù)合材料晶粒粗大、性能不高。因此，納米鉬銅復(fù)合粉體的低成本、簡(jiǎn)單和高效制備依然是個(gè)難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鉬銅納米復(fù)合粉體的制備方法。該方法結(jié)合高活性無(wú)定形碳納米顆粒為鉬酸銨分解的形核劑和造孔劑，有效提高了鉬粉形核率，控制了鉬的形核和生長(zhǎng)過(guò)程，細(xì)化了產(chǎn)物的粒度，再經(jīng)氫還原，得到納米鉬銅復(fù)合粉，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了銅納米顆粒和復(fù)合粉的粒度和分散性調(diào)控。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種鉬銅納米復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、將無(wú)定形碳納米顆粒、鉬酸銨、表面活性劑和造孔劑加入到去離子水中后混勻，然后進(jìn)行干燥，得到復(fù)合前驅(qū)體；

步驟二、將步驟一中得到的復(fù)合前驅(qū)體進(jìn)行加熱處理，得到三氧化鉬和無(wú)定形碳納米顆?；旌衔铮?/span>

步驟三、將步驟二中得到的混合物加入到乙醇中后進(jìn)行球磨，然后依次進(jìn)行干燥和超高速攪拌，得到三氧化鉬和碳復(fù)合粉；

步驟四、將步驟三中得到的三氧化鉬和碳復(fù)合粉進(jìn)行分段熱處理，然后進(jìn)行超高速攪拌，得到二氧化鉬和鉬復(fù)合粉體；

步驟五、將步驟四中得到的二氧化鉬和鉬復(fù)合粉體進(jìn)行加熱攪拌，然后逐滴加入超細(xì)銅鹽液滴，再進(jìn)行烘干后進(jìn)行超高速攪拌，得到含銅混合粉；所述超細(xì)銅鹽液滴的制備過(guò)程為：將銅鹽分散至乙醇中并進(jìn)行超聲霧化；

步驟六、將步驟五中得到的含銅混合粉在氫氣氣氛下進(jìn)行分段熱處理，得到高分散和高孔隙的鉬銅納米復(fù)合粉體。

本發(fā)明以鉬酸銨為原料，以高活性的無(wú)定形碳納米顆粒為鉬酸銨分解的形核劑，并配以造孔劑作為輔助，首先采用表面活性劑將高活性的無(wú)定形碳納米顆粒分散在水中并與鉬酸銨混勻，提高了碳納米顆粒與鉬酸銨的混合均勻性，然后對(duì)復(fù)合前驅(qū)體進(jìn)行加熱分解，均勻分布在鉬酸銨中的碳納米顆粒為無(wú)定形團(tuán)簇形核提供大量的異質(zhì)形核點(diǎn)，從而提高了三氧化鉬的形核率并形成空間位阻，阻礙了三氧化鉬晶核的聚結(jié)生長(zhǎng)，有利于降低三氧化鉬的粒度，且在該分解過(guò)程中部分碳納米顆粒被氧化生成氣體產(chǎn)物，隨著氣體逸出原料的孔隙率提高，有效保證了納米三氧化鉬的形貌和粒度，避免了碳納米顆粒的團(tuán)聚，得到結(jié)構(gòu)疏松的納米混合粉；本發(fā)明將三氧化鉬和無(wú)定形碳納米顆粒混合物球磨破碎后作為前驅(qū)體進(jìn)行兩段加熱預(yù)還原，繼承三氧化鉬的形貌和粒度，得到二氧化鉬和鉬復(fù)合粉體，即預(yù)還原粉；本發(fā)明向加熱后的預(yù)還原粉中均勻淋入超聲霧化后的超細(xì)銅鹽液滴，經(jīng)烘干和超高速攪拌后得到納米含銅混合粉；本發(fā)明將納米含銅混合粉鋪放后進(jìn)行氫氣還原，該還原過(guò)程中，銅鹽納米顆粒一方面作為形核劑輔助鉬納米顆粒形核，進(jìn)一步細(xì)化鉬粉粒度，同時(shí)銅鹽原位轉(zhuǎn)化成銅納米顆粒，獲得鉬銅納米復(fù)合粉。

上述的一種鉬銅納米復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于，步驟一中所述無(wú)定形碳納米顆粒的平均粒度大于20nm，其中碳的質(zhì)量含量大于98%；所述鉬酸銨的質(zhì)量純度大于99.7%；所述復(fù)合前驅(qū)體中鉬酸銨與水的質(zhì)量比大于0.1：1；所述碳納米顆粒的加入量為鉬酸銨質(zhì)量的5%~10%；所述表面活性劑為聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇中的一種或多種，所述表面活性劑的加入量為鉬酸銨質(zhì)量的1%~2%；所述造孔劑為葡萄糖、蔗糖或淀粉，所述造孔劑的加入量為鉬酸銨質(zhì)量的2%~3%。本發(fā)明通過(guò)采用上述粒度較小、分散性能優(yōu)異的碳納米顆粒作為鉬酸銨分解過(guò)程以及還原過(guò)程中的形核劑和造孔劑，且無(wú)定形碳納米顆粒具有較高的反應(yīng)活性，有利于提高鉬的形核率和孔隙率，降低鉬粉粒度，得到疏松結(jié)構(gòu)的納米鉬粉；本發(fā)明通過(guò)控制各種原料的比例，有利于獲得碳納米顆粒和鉬酸銨分散性?xún)?yōu)異的混合溶液；本發(fā)明通過(guò)控制表面活性劑的成分及加入質(zhì)量有利于避免碳納米顆粒的團(tuán)聚，提高碳納米顆粒與鉬酸銨的混合均勻性。

上述的一種鉬銅納米復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于，步驟一中所述干燥為旋轉(zhuǎn)蒸干，其中噴旋轉(zhuǎn)蒸干的溫度不小于80℃，轉(zhuǎn)速不小于200r/min。本發(fā)明通過(guò)控制干燥的過(guò)程及參數(shù)，保證了制備的復(fù)合粉體中碳納米顆粒和鉬酸銨充分干燥混勻。

上述的一種鉬銅納米復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于，步驟二中所述加熱處理的過(guò)程為：以不小于10℃/min的升溫速率升溫至500℃~650℃后保溫2h以上，所述加熱處理的氣氛為空氣或氧氣。本發(fā)明通過(guò)控制加熱處理的參數(shù)，采用較快的升溫速率有利于提高三氧化鉬的形核率和分散性，保溫溫度和保溫時(shí)間保證了鉬酸銨分解完全，以及部分碳納米顆粒充分與空氣反應(yīng)形成空隙，該氣氛可與復(fù)合粉體中的部分碳納米顆粒反應(yīng)生成氣體，起到造孔的目的。

上述的一種鉬銅納米復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于，步驟三中所述乙醇的添加量為混合物質(zhì)量的60%~80%，所述球磨中球料比不小于2:1，球磨轉(zhuǎn)速不小于200r/min，球磨時(shí)間不小于2h。本發(fā)明通過(guò)添加乙醇保證了球磨更加充分；本發(fā)明采用較大的球料比和較快的球磨轉(zhuǎn)速有利于提高混料均勻性，減小粉末顆粒粒徑，有利于增加三氧化鉬的形核點(diǎn)。

上述的一種鉬銅納米復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于，步驟三、步驟四和步驟五中所述超高速攪拌的轉(zhuǎn)速均大于10000r/min，時(shí)間均大于200s。本發(fā)明通過(guò)控制超高速攪拌的轉(zhuǎn)速和時(shí)間，避免納米粉體團(tuán)聚，進(jìn)一步增加混合粉的孔隙率。

上述的一種鉬銅納米復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于，步驟四中所述分段熱處理為：先加熱至800℃~950℃后保溫1h以上，然后再加熱至1000℃~1100℃后保溫1h以上，所述分段熱處理的氣氛為氬氣氣氛；所述分段熱處理中三氧化鉬和碳復(fù)合粉的厚度為不小于10mm。本發(fā)明通過(guò)控制分段熱處理的參數(shù)，采用較高的保溫溫度和保溫時(shí)間保證了氧化鉬反應(yīng)完全，該氣氛可使復(fù)合粉體中的納米氧化鉬充分還原，且不被二次氧化，同時(shí)將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體帶出爐體。

上述的一種鉬銅納米復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于，步驟五中所述加熱攪拌的溫度為70℃以上；所述的銅鹽為硝酸銅或氯化銅，所述超聲霧化的頻率為1MHz~2MHz，所述超細(xì)銅鹽液滴中銅鹽的濃度不小于0.2g/mL；所述含銅混合粉的松裝密度小于1.5g/cm 3。本發(fā)明通過(guò)控制銅鹽的成分、濃度及加入質(zhì)量能夠使銅鹽與鉬源充分分散混勻；本發(fā)明通過(guò)控制超聲霧化頻率保證了銅鹽為納米顆粒，有利于后續(xù)氫還原過(guò)程中原位生成銅納米顆粒。

上述的一種鉬銅納米復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于，步驟六中所述分段熱處理的過(guò)程為：先以大于1℃/min的升溫速率加熱至500℃~650℃后保溫1h以上，然后以大于1℃/min的升溫速率加熱至750℃~950℃后保溫1h以上，所述氫氣氣氛中氫氣的質(zhì)量純度大于99%；所述分段熱處理中含銅混合粉的厚度大于5mm；所述鉬銅納米復(fù)合粉體的松裝密度小于1g/cm 3,孔隙率大于90%。本發(fā)明通過(guò)控制分段熱處理的參數(shù)，有利于降低納米復(fù)合粉的粒度，保證了得到高分散和高孔隙的鉬銅納米復(fù)合粉體。

另外，本發(fā)明還提供了一種上述的方法制備的鉬銅納米復(fù)合粉體在制備超細(xì)納米鉬銅復(fù)合材料上的應(yīng)用。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明以鉬酸銨為原料，以高活性的無(wú)定形碳納米顆粒為鉬酸銨分解的形核劑和造孔劑，制備復(fù)合前驅(qū)體，然后對(duì)復(fù)合前驅(qū)體進(jìn)行加熱分解，提高了三氧化鉬的形核率并形成空間位阻，降低三氧化鉬的粒度，提高孔隙率，將三氧化鉬和無(wú)定形碳納米顆粒混合物球磨破碎后作為前驅(qū)體進(jìn)行兩段加熱預(yù)還原，繼承三氧化鉬的形貌和粒度，得到二氧化鉬和鉬復(fù)合粉體，向預(yù)還原粉中均勻淋入超細(xì)銅鹽液滴，經(jīng)烘干和超高速攪拌后得到納米含銅混合粉，將納米含銅混合粉鋪放后進(jìn)行氫氣還原，該還原過(guò)程中，銅鹽納米顆粒一方面作為形核劑輔助鉬納米顆粒形核，進(jìn)一步細(xì)化鉬粉粒度，同時(shí)銅鹽原位轉(zhuǎn)化成銅納米顆粒，獲得高分散和高孔隙的鉬銅納米復(fù)合粉。

2、本發(fā)明以鉬酸銨為原料，以分散性?xún)?yōu)異的高活性無(wú)定形碳納米顆粒為鉬酸銨分解的形核劑和造孔劑，阻礙了三氧化鉬晶核的聚結(jié)生長(zhǎng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了粒度較小且結(jié)構(gòu)疏松的納米三氧化鉬的可控制備。

3、本發(fā)明采用超聲霧化形成的納米銅鹽液滴噴入到納米前驅(qū)體粉中，既提高了混料均勻性，又利用碳納米顆粒和銅鹽納米顆粒細(xì)化了對(duì)應(yīng)還原產(chǎn)物的粒度。

4、本發(fā)明將銅鹽溶解到乙醇中，噴入加熱后的預(yù)還原粉中，實(shí)現(xiàn)了銅鹽液滴的快速干燥，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了氧化銅納米顆粒的原位粒度生成，再經(jīng)兩步還原，得到平均粒度均為30nm~100nm的鉬銅納米復(fù)合粉。

5、本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，原料成本低，易于工程化應(yīng)用。

下面通過(guò)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1步驟一制備的復(fù)合前驅(qū)體的SEM圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1制備的鉬銅納米復(fù)合粉體的低倍SEM圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例1制備的鉬銅納米復(fù)合粉體的高倍SEM圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例1制備的鉬銅納米復(fù)合粉體中Mo的EDS圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例1制備的鉬銅納米復(fù)合粉體中Cu的EDS圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟一、將0.5g無(wú)定形碳納米顆粒、10g鉬酸銨、0.2g表面活性劑和0.2g造孔劑加入到100mL去離子水中后混勻，然后進(jìn)行干燥，得到復(fù)合前驅(qū)體；所述無(wú)定形碳納米顆粒的平均粒度為20nm，其中碳的質(zhì)量含量大于98%；所述鉬酸銨的質(zhì)量純度大于99.7%；所述表面活性劑為聚乙烯吡咯烷酮；所述造孔劑為葡萄糖；所述干燥為旋轉(zhuǎn)蒸干，其中旋轉(zhuǎn)蒸干的溫度為80℃，轉(zhuǎn)速為200r/min；

步驟二、將步驟一中得到的復(fù)合前驅(qū)體進(jìn)行加熱處理，得到三氧化鉬和無(wú)定形碳納米顆?；旌衔?；所述加熱處理的過(guò)程為：以10℃/min的升溫速率升溫至500℃后保溫5h，所述加熱處理的氣氛為空氣；

步驟三、將步驟二中得到的混合物加入到乙醇中后進(jìn)行球磨，然后依次進(jìn)行干燥和超高速攪拌，得到三氧化鉬和碳復(fù)合粉；所述乙醇的添加量為混合物質(zhì)量的66%，所述球磨中球料比為2:1，球磨轉(zhuǎn)速為200r/min，球磨時(shí)間為6h；所述超高速攪拌的轉(zhuǎn)速為30000r/min，時(shí)間為200s；

步驟四、將步驟三中得到的三氧化鉬和碳復(fù)合粉進(jìn)行分段熱處理，然后進(jìn)行超高速攪拌，得到二氧化鉬和鉬復(fù)合粉體；所述分段熱處理為：先以30℃/min的升溫速率加熱至850℃后保溫3h，然后以30℃/min的升溫速率再加熱至1000℃后保溫3h，所述分段熱處理的氣氛為氬氣氣氛；所述分段熱處理中三氧化鉬和碳復(fù)合粉的厚度為10mm；所述超高速攪拌的轉(zhuǎn)速為30000r/min，時(shí)間為200s；

步驟五、將步驟四中得到的二氧化鉬和鉬復(fù)合粉體進(jìn)行加熱攪拌，然后逐滴加入超細(xì)銅鹽液滴，再進(jìn)行烘干后進(jìn)行超高速攪拌，得到含銅混合粉；所述超細(xì)銅鹽液滴的制備過(guò)程為：將銅鹽分散至乙醇中并進(jìn)行超聲霧化；所述加熱攪拌的溫度為70℃；所述的銅鹽為硝酸銅，所述超聲霧化的頻率為1MHz，所述超細(xì)銅鹽液滴的粒徑小于3μm，所述超細(xì)銅鹽液滴中銅鹽的濃度為0.2g/mL，每所述二氧化鉬和鉬納米復(fù)合粉體100g加入40mL超細(xì)銅鹽液滴；所述含銅混合粉的松裝密度小于1.5g/cm 3；所述超高速攪拌的轉(zhuǎn)速為10000r/min，時(shí)間為300s；

步驟六、將步驟五中得到的含銅混合粉在氫氣氣氛下進(jìn)行分段熱處理，得到高分散和高孔隙的鉬銅納米復(fù)合粉體；所述分段熱處理的過(guò)程為：先以5℃/min的升溫速率加熱至500℃后保溫2h，然后以5℃/min的升溫速率加熱至750℃后保溫3h，所述氫氣氣氛中氫氣的質(zhì)量純度大于99%；所述分段熱處理中含銅混合粉的厚度為5mm。

經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例制備的鉬銅納米復(fù)合粉體的松裝密度為0.8g/cm 3,孔隙率為92%。

圖1為本實(shí)施例步驟一制備的復(fù)合前驅(qū)體的SEM圖，從圖1中可以看出，該復(fù)合粉體粒度細(xì)小且結(jié)構(gòu)疏松。

圖2為本實(shí)施例制備的鉬銅納米復(fù)合粉體的低倍SEM圖，圖3為本實(shí)施例制備的鉬銅納米復(fù)合粉體的高倍SEM圖，圖4為本實(shí)施例制備的鉬銅納米復(fù)合粉體中Mo的EDS圖，圖5為本實(shí)施例制備的鉬銅納米復(fù)合粉體中Cu的EDS圖，從圖2~圖5中可以看出，該鉬銅納米復(fù)合粉體的粒度進(jìn)一步細(xì)化，成分均勻，平均粒度約為50nm，且具有一定的空隙率，其中的Mo和Cu分布均勻。

實(shí)施例2

本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟一、將1.2g無(wú)定形碳納米顆粒、20g鉬酸銨、0.4g表面活性劑和0.4g造孔劑加入到100mL去離子水中后混勻，然后進(jìn)行干燥，得到復(fù)合前驅(qū)體；所述無(wú)定形碳納米顆粒的平均粒度為40nm，其中碳的質(zhì)量含量大于98%；所述鉬酸銨的質(zhì)量純度大于99.7%；所述表面活性劑為聚乙烯醇；所述造孔劑為蔗糖；所述干燥為噴霧干燥，其中噴霧干燥的溫度為120℃；

步驟二、將步驟一中得到的復(fù)合前驅(qū)體進(jìn)行加熱處理，得到三氧化鉬和無(wú)定形碳納米顆粒混合物；所述加熱處理的過(guò)程為：以30℃/min的升溫速率升溫至550℃后保溫4h，所述加熱處理的氣氛為氧氣；

步驟三、將步驟二中得到的混合物加入到乙醇中后進(jìn)行球磨，然后依次進(jìn)行干燥和超高速攪拌，得到三氧化鉬和碳復(fù)合粉；所述乙醇的添加量為混合物質(zhì)量的80%，所述球磨中球料比為3:1，球磨轉(zhuǎn)速為250r/min，球磨時(shí)間為6h；所述超高速攪拌的轉(zhuǎn)速為30000r/min，時(shí)間為200s；

步驟四、將步驟三中得到的三氧化鉬和碳復(fù)合粉進(jìn)行分段熱處理，然后進(jìn)行超高速攪拌，得到二氧化鉬和鉬復(fù)合粉體；所述分段熱處理為：先以25℃/min的升溫速率加熱至860℃后保溫2.5h，然后以20℃/min的升溫速率再加熱至1020℃后保溫2.5h，所述分段熱處理的氣氛為氬氣氣氛；所述分段熱處理中三氧化鉬和碳復(fù)合粉的厚度為12mm；所述超高速攪拌的轉(zhuǎn)速為30000r/min，時(shí)間為200s；

步驟五、將步驟四中得到的二氧化鉬和鉬復(fù)合粉體進(jìn)行加熱攪拌，然后逐滴加入超細(xì)銅鹽液滴，再進(jìn)行烘干后進(jìn)行超高速攪拌，得到含銅混合粉；所述超細(xì)銅鹽液滴的制備過(guò)程為：將銅鹽分散至乙醇中并進(jìn)行超聲霧化；所述加熱攪拌的溫度為75℃；所述的銅鹽為硝酸銅，所述超聲霧化的頻率為1MHz，所述超細(xì)銅鹽液滴的粒徑小于3μm，所述超細(xì)銅鹽液滴中銅鹽的濃度為0.3g/mL，每所述二氧化鉬和鉬納米復(fù)合粉體100g加入20mL超細(xì)銅鹽液滴；所述含銅混合粉的松裝密度小于1.5g/cm 3；所述超高速攪拌的轉(zhuǎn)速為15000r/min，時(shí)間為300s；

步驟六、將步驟五中得到的含銅混合粉在氫氣氣氛下進(jìn)行分段熱處理，得到高分散和高孔隙的鉬銅納米復(fù)合粉體；所述分段熱處理的過(guò)程為：先以4℃/min的升溫速率加熱至530℃后保溫2h，然后以4℃/min的升溫速率加熱至800℃后保溫2h，所述氫氣氣氛中氫氣的質(zhì)量純度大于99%；所述分段熱處理中含銅混合粉的厚度為10mm。

經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例制備的鉬銅納米復(fù)合粉體的松裝密度為0.9g/cm 3,孔隙率為91%。

實(shí)施例3

本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟一、將1.8g無(wú)定形碳納米顆粒、30g鉬酸銨、0.45g表面活性劑和0.75g造孔劑加入到100mL去離子水中后混勻，然后進(jìn)行干燥，得到復(fù)合前驅(qū)體；所述無(wú)定形碳納米顆粒的平均粒度為60nm，其中碳的質(zhì)量含量大于98%；所述鉬酸銨的質(zhì)量純度大于99.7%；所述表面活性劑為聚乙二醇；所述造孔劑為淀粉；所述干燥為噴霧干燥，其中噴霧干燥的溫度為240℃；

步驟二、將步驟一中得到的復(fù)合前驅(qū)體進(jìn)行加熱處理，得到三氧化鉬和無(wú)定形碳納米顆粒混合物；所述加熱處理的過(guò)程為：以50℃/min的升溫速率升溫至580℃后保溫3h，所述加熱處理的氣氛為空氣；

步驟三、將步驟二中得到的混合物加入到乙醇中后進(jìn)行球磨，然后依次進(jìn)行干燥和超高速攪拌，得到三氧化鉬和碳復(fù)合粉；所述乙醇的添加量為混合物質(zhì)量的60%，所述球磨中球料比為4:1，球磨轉(zhuǎn)速為300r/min，球磨時(shí)間為4h；所述超高速攪拌的轉(zhuǎn)速為30000r/min，時(shí)間為200s；

步驟四、將步驟三中得到的三氧化鉬和碳復(fù)合粉進(jìn)行分段熱處理，然后進(jìn)行超高速攪拌，得到二氧化鉬和鉬復(fù)合粉體；所述分段熱處理為：先以20℃/min的升溫速率加熱至870℃后保溫2h，然后以15℃/min的升溫速率再加熱至1030℃后保溫2h，所述分段熱處理的氣氛為氬氣氣氛；所述分段熱處理中三氧化鉬和碳復(fù)合粉的厚度為15mm；所述超高速攪拌的轉(zhuǎn)速為30000r/min，時(shí)間為200s；

步驟五、將步驟四中得到的二氧化鉬和鉬復(fù)合粉體進(jìn)行加熱攪拌，然后逐滴加入超細(xì)銅鹽液滴，再進(jìn)行烘干后進(jìn)行超高速攪拌，得到含銅混合粉；所述超細(xì)銅鹽液滴的制備過(guò)程為：將銅鹽分散至乙醇中并進(jìn)行超聲霧化；所述加熱攪拌的溫度為80℃；所述的銅鹽為氯化銅，所述超聲霧化的頻率為1.5MHz，所述超細(xì)銅鹽液滴的粒徑小于3μm，所述超細(xì)銅鹽液滴中銅鹽的濃度為0.4g/mL，每所述二氧化鉬和鉬納米復(fù)合粉體100g加入30mL超細(xì)銅鹽液滴；所述含銅混合粉的松裝密度小于1.5g/cm 3；所述超高速攪拌的轉(zhuǎn)速為20000r/min，時(shí)間為250s；

步驟六、將步驟五中得到的含銅混合粉在氫氣氣氛下進(jìn)行分段熱處理，得到高分散和高孔隙的鉬銅納米復(fù)合粉體；所述分段熱處理的過(guò)程為：先以3℃/min的升溫速率加熱至580℃后保溫1.5h，然后以3℃/min的升溫速率加熱至850℃后保溫1.5h，所述氫氣氣氛中氫氣的質(zhì)量純度大于99%；所述分段熱處理中含銅混合粉的厚度為10mm。

經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例制備的鉬銅納米復(fù)合粉體的松裝密度為0.9g/cm 3,孔隙率為92%。

實(shí)施例4

本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟一、將4g無(wú)定形碳納米顆粒、40g鉬酸銨、0.4g表面活性劑和1.0g造孔劑加入到100mL去離子水中后混勻，然后進(jìn)行干燥，得到復(fù)合前驅(qū)體；所述無(wú)定形碳納米顆粒的平均粒度為80nm，其中碳的質(zhì)量含量大于98%；所述鉬酸銨的質(zhì)量純度大于99.7%；所述表面活性劑為聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮；所述造孔劑為葡萄糖；所述干燥為旋轉(zhuǎn)蒸干，其中旋轉(zhuǎn)蒸干的溫度為95℃，轉(zhuǎn)速為500r/min；

步驟二、將步驟一中得到的復(fù)合前驅(qū)體進(jìn)行加熱處理，得到三氧化鉬和無(wú)定形碳納米顆?；旌衔?；所述加熱處理的過(guò)程為：以80℃/min的升溫速率升溫至600℃后保溫3h，所述加熱處理的氣氛為空氣；

步驟三、將步驟二中得到的混合物加入到乙醇中后進(jìn)行球磨，然后依次進(jìn)行干燥和超高速攪拌，得到三氧化鉬和碳復(fù)合粉；所述乙醇的添加量為混合物質(zhì)量的70%，所述球磨中球料比為5:1，球磨轉(zhuǎn)速為350r/min，球磨時(shí)間為3h；所述超高速攪拌的轉(zhuǎn)速為30000r/min，時(shí)間為200s；

步驟四、將步驟三中得到的三氧化鉬和碳復(fù)合粉進(jìn)行分段熱處理，然后進(jìn)行超高速攪拌，得到二氧化鉬和鉬復(fù)合粉體；所述分段熱處理為：先以15℃/min的升溫速率加熱至880℃后保溫1.5h，然后以10℃/min的升溫速率再加熱至1040℃后保溫1.5h，所述分段熱處理的氣氛為氬氣氣氛；所述分段熱處理中三氧化鉬和碳復(fù)合粉的厚度為20mm；所述超高速攪拌的轉(zhuǎn)速為30000r/min，時(shí)間為200s；

步驟五、將步驟四中得到的二氧化鉬和鉬復(fù)合粉體進(jìn)行加熱攪拌，然后逐滴加入超細(xì)銅鹽液滴，再進(jìn)行烘干后進(jìn)行超高速攪拌，得到含銅混合粉；所述超細(xì)銅鹽液滴的制備過(guò)程為：將銅鹽分散至乙醇中并進(jìn)行超聲霧化；所述加熱攪拌的溫度為85℃；所述的銅鹽為氯化銅，所述超聲霧化的頻率為2MHz，所述超細(xì)銅鹽液滴的粒徑小于3μm，所述超細(xì)銅鹽液滴中銅鹽的濃度為0.5g/mL，每所述二氧化鉬和鉬納米復(fù)合粉體100g加入30mL超細(xì)銅鹽液滴；所述含銅混合粉的松裝密度小于1.5g/cm 3；所述超高速攪拌的轉(zhuǎn)速為25000r/min，時(shí)間為220s；

步驟六、將步驟五中得到的含銅混合粉在氫氣氣氛下進(jìn)行分段熱處理，得到高分散和高孔隙的鉬銅納米復(fù)合粉體；所述分段熱處理的過(guò)程為：先以2℃/min的升溫速率加熱至620℃后保溫1h，然后以2℃/min的升溫速率加熱至900℃后保溫1h，所述氫氣氣氛中氫氣的質(zhì)量純度大于99%；所述分段熱處理中含銅混合粉的厚度為15mm。

經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例制備的鉬銅納米復(fù)合粉體的松裝密度為0.9g/cm 3,孔隙率為93%。

實(shí)施例5

本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟一、將3.5g無(wú)定形碳納米顆粒、50g鉬酸銨、0.75g表面活性劑和1.5g造孔劑加入到100mL去離子水中后混勻，然后進(jìn)行干燥，得到復(fù)合前驅(qū)體；所述無(wú)定形碳納米顆粒的平均粒度為100nm，其中碳的質(zhì)量含量大于98%；所述鉬酸銨的質(zhì)量純度大于99.7%；所述表面活性劑為聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇；所述造孔劑為葡萄糖；所述干燥為旋轉(zhuǎn)蒸干，其中旋轉(zhuǎn)蒸干的溫度為100℃，轉(zhuǎn)速為600r/min；

步驟二、將步驟一中得到的復(fù)合前驅(qū)體進(jìn)行加熱處理，得到三氧化鉬和無(wú)定形碳納米顆?；旌衔铮凰黾訜崽幚淼倪^(guò)程為：以100℃/min的升溫速率升溫至620℃后保溫2h，所述加熱處理的氣氛為空氣；

步驟三、將步驟二中得到的混合物加入到乙醇中后進(jìn)行球磨，然后依次進(jìn)行干燥和超高速攪拌，得到三氧化鉬和碳復(fù)合粉；所述乙醇的添加量為混合物質(zhì)量的70%，所述球磨中球料比為6:1，球磨轉(zhuǎn)速為400r/min，球磨時(shí)間為2h；所述超高速攪拌的轉(zhuǎn)速為30000r/min，時(shí)間為200s；

步驟四、將步驟三中得到的三氧化鉬和碳復(fù)合粉進(jìn)行分段熱處理，然后進(jìn)行超高速攪拌，得到二氧化鉬和鉬復(fù)合粉體；所述分段熱處理為：先以10℃/min的升溫速率加熱至900℃后保溫1h，然后以5℃/min的升溫速率再加熱至1050℃后保溫1h，所述分段熱處理的氣氛為氬氣氣氛；所述分段熱處理中三氧化鉬和碳復(fù)合粉的厚度為25mm；所述超高速攪拌的轉(zhuǎn)速為30000r/min，時(shí)間為200s；

步驟五、將步驟四中得到的二氧化鉬和鉬復(fù)合粉體進(jìn)行加熱攪拌，然后逐滴加入超細(xì)銅鹽液滴，再進(jìn)行烘干后進(jìn)行超高速攪拌，得到含銅混合粉；所述超細(xì)銅鹽液滴的制備過(guò)程為：將銅鹽分散至乙醇中并進(jìn)行超聲霧化；所述加熱攪拌的溫度為90℃；所述的銅鹽為硝酸銅，所述超聲霧化的頻率為2MHz，所述超細(xì)銅鹽液滴的粒徑小于3μm，所述超細(xì)銅鹽液滴中銅鹽的濃度為0.6g/mL，每所述二氧化鉬和鉬納米復(fù)合粉體100g加入20mL超細(xì)銅鹽液滴；所述含銅混合粉的松裝密度小于1.5g/cm 3；所述超高速攪拌的轉(zhuǎn)速為30000r/min，時(shí)間為220s；

步驟六、將步驟五中得到的含銅混合粉在氫氣氣氛下進(jìn)行分段熱處理，得到高分散和高孔隙的鉬銅納米復(fù)合粉體；所述分段熱處理的過(guò)程為：先以1℃/min的升溫速率加熱至650℃后保溫1h，然后以1℃/min的升溫速率加熱至950℃后保溫1h，所述氫氣氣氛中氫氣的質(zhì)量純度大于99%；所述分段熱處理中含銅混合粉的厚度為20mm。

經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例制備的鉬銅納米復(fù)合粉體的松裝密度為0.9g/cm 3,孔隙率為93%。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制。凡是根據(jù)發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。

鉬銅納米復(fù)合粉體的制備方法.pdf