专利名称：SiC陶瓷颗粒表面镀钨方法
技术领域：
本发明涉及一种SiC陶瓷颗粒表面镀钨方法，制得的镀钨陶瓷颗粒可广泛用于金属基复合材料及陶瓷材料的制备中，属于功能材料领域。
背景技术：
在制备金属基复合材料中，通常存在陶瓷颗粒与金属之间相互不润湿或易于反应的问题，该问题的存在极大地阻碍了复合材料的制备和性能。目前解决该问题的方法是通过电镀或者化学镀在陶瓷表面镀覆金属。但是由于在水溶液中钨不能单独沉积，只能和铁族金属以合金形式实现共沉积，所以化学镀不能实现纯钨的镀覆。高熔点钨的镀覆现在一般采用磁控溅射、化学物理气相沉积或者电镀等方法实现(《材料保护》37卷7期)。但是物理气相沉积和磁控溅射方法很难实现陶瓷颗粒表面的完全镀覆，且设备昂贵。化学气相沉积方法镀覆粉体材料需特殊的流化床设备，成本昂贵，操作不便(《硅酸盐学报》23卷3期)。电镀方法对于不导电的SiC陶瓷不适合应用。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种SiC陶瓷颗粒表面镀钨方法，操作简单，成本低廉。
为实现这样的目的，本发明的技术方案为首先对SiC陶瓷颗粒表面进行硝酸粗化处理，然后应用钨粉、双氧水，无水乙醇和乙酸制备得到溶胶，并将粗化处理后的SiC陶瓷颗粒泡入溶胶之中，同时辅以超声振荡，使在陶瓷颗粒表面形成溶胶薄层，再将陶瓷颗粒放入干燥箱中干燥，最后将SiC陶瓷颗粒用氢气进行还原，得到镀覆钨的SiC陶瓷颗粒。
本发明的方法具体包括以下步骤1)将SiC陶瓷颗粒放入浓度大于70％的硝酸中并加以超声振荡，对其进行粗化处理，5分钟后取出并用去离子水冲洗，得到具有清洁和粗糙表面的SiC陶瓷颗粒。
2)按以下配比和方法配制溶胶取每0.5-1克钨粉与2.5-5毫升双氧水反应，反应之后加入2毫升无水乙醇和0.75毫升乙酸混合均匀，过滤掉反应剩余物，得到淡黄色溶胶。所配制溶胶的量要能满足下一步骤完全浸没SiC陶瓷颗粒的需要。
3)把经粗化处理过的SiC陶瓷颗粒浸没在上述溶胶中，辅以超声振荡10-20分钟，使SiC陶瓷颗粒在溶胶中均匀分散。
4)把以上处理后的SiC陶瓷颗粒放入300-350℃的干燥箱中干燥2-3小时，取出冷却。
5)把以上干燥好的SiC陶瓷颗粒在氢气气氛下于760-800℃还原2-3小时，随炉冷却后取出，得到镀覆钨的SiC陶瓷颗粒。
本发明方法应用无水乙醇、双氧水、乙酸、少量钨粉和氢气还原的方法可成功得到镀覆钨的SiC陶瓷颗粒，所需溶胶的量只要能完全浸泡SiC陶瓷颗粒即可。单次浸泡所得镀层厚度在50-200纳米之间，由溶胶中钨粉的重量决定。更厚的镀层可通过在溶胶中多次浸泡来获得，次数越多镀层越厚。本发明方法操作简便，成本低廉，经镀钨处理后的SiC陶瓷颗粒可广泛用于金属基复合材料以及陶瓷材料的制备，增强陶瓷与金属的结合，改善复合材料的性能。并且这种镀钨的方法不仅可以适用于SiC、Al2O3和石墨等陶瓷颗粒，而且也适用于由这些材料制成的任意形状的陶瓷器件的表面镀钨处理。
具体实施例方式
以下通过具体实例对本发明的技术方案作进一步的描述。以下实施例以平均粒径为20μ的SiC陶瓷颗粒为例进行说明，但不应视为对本发明的限定。
实施例11)将10g SiC陶瓷颗粒放入20ml浓度为70％的硝酸中并加以超声振荡，对其进行粗化处理。5分钟后取出并用去离子水冲洗，得到具有清洁和粗糙表面的SiC陶瓷颗粒。
2)取4g钨粉和10ml双氧水反应，反应之后加入8ml无水乙醇和3ml乙酸混合均匀。过滤掉反应剩余物，得到淡黄色溶胶。
3)把经粗化处理过的SiC陶瓷颗粒泡入上述溶胶中，辅以超声振荡20分钟，使SiC陶瓷颗粒在溶胶中均匀分散。
4)把以上处理后的SiC陶瓷颗粒放入300℃的干燥箱中干燥3小时，取出冷却。
5)把以上干燥好的SiC陶瓷颗粒在氢气气氛下于760℃还原3小时，随炉冷却后取出，得到镀覆钨的SiC陶瓷颗粒。
实施例21)将10g SiC陶瓷颗粒放入20ml浓度为80％的硝酸中浓硝酸中并加以超声振荡，对其进行粗化处理。5分钟后取出并用去离子水冲洗，得到具有清洁和粗糙表面的SiC陶瓷颗粒。
2)取3g钨粉和15ml双氧水反应，反应之后加入6ml无水乙醇和2.25ml乙酸混合均匀。过滤掉反应剩余物，得到淡黄色溶胶溶液。
3)把经粗化处理过的SiC陶瓷颗粒泡入上述溶胶中，辅以超声振荡15分钟，使SiC陶瓷颗粒在溶胶中均匀分散。
4)把以上处理后的SiC陶瓷颗粒放入320℃的干燥箱中干燥2.5小时，取出冷却。
5)把以上干燥好的SiC陶瓷颗粒在氢气气氛下于780℃还原2.5小时，随炉冷却后取出，得到镀覆钨的SiC陶瓷颗粒。
实施例31)将10g SiC陶瓷颗粒放入20ml浓度为90％的硝酸中并加以超声振荡，对其进行粗化处理。5分钟后取出并用去离子水冲洗，得到具有清洁和粗糙表面的SiC陶瓷颗粒。
2)取2g钨粉和20ml双氧水反应，反应之后加入8ml无水乙醇和3ml乙酸混合均匀。过滤反应剩余物，得到淡黄色溶胶溶液。
3)把经粗化处理过的SiC陶瓷颗粒泡入上述溶胶中，辅以超声振荡10分钟，使SiC陶瓷颗粒在溶胶中均匀分散。
4)把以上处理后的SiC陶瓷颗粒放入350℃的干燥箱中干燥2小时，取出冷却。
5)把以上干燥好的SiC陶瓷颗粒在氢气气氛下于800℃还原2小时，随炉冷却后取出，得到镀覆钨的SiC陶瓷颗粒。
权利要求
1.一种SiC陶瓷颗粒表面镀钨方法，其特征在于包括以下具体步骤1)将SiC陶瓷颗粒放入浓度大于70％的硝酸中并加以超声振荡，对其进行粗化处理，5分钟后取出并用去离子水冲洗，得到具有清洁和粗糙表面的SiC陶瓷颗粒；2)按以下配比和方法配制溶胶取每0.5-1克钨粉与2.5-5毫升双氧水反应，反应之后加入2毫升无水乙醇和0.75毫升乙酸混合均匀，过滤掉反应剩余物，得到淡黄色溶胶；所配制溶胶的量要能满足下一步骤完全浸没SiC陶瓷颗粒的需要；3)把经粗化处理过的SiC陶瓷颗粒浸没在上述溶胶中，辅以超声振荡10-20分钟，使SiC陶瓷颗粒在溶胶中均匀分散；4)把以上处理后的SiC陶瓷颗粒放入300-350℃的干燥箱中干燥2-3小时，取出冷却；5)把以上干燥好的SiC陶瓷颗粒在氢气气氛下于760-800℃还原2-3小时，随炉冷却后取出，得到镀覆钨的SiC陶瓷颗粒。
全文摘要
一种SiC陶瓷颗粒表面镀钨方法，首先对SiC陶瓷颗粒表面进行硝酸粗化处理，然后应用钨粉、双氧水，无水乙醇和乙酸制备得到溶胶，并将粗化处理后的SiC陶瓷颗粒泡入溶胶之中，同时辅以超声振荡，使在陶瓷颗粒表面形成溶胶薄层，再将陶瓷颗粒放入干燥箱中干燥，最后将SiC陶瓷颗粒用氢气进行还原，得到镀覆钨的SiC陶瓷颗粒。本发明操作简单，成本低廉，不仅可以适用于SiC、Al
文档编号C23C16/14GK1740383SQ20051002990
公开日2006年3月1日 申请日期2005年9月22日 优先权日2005年9月22日
发明者顾明元, 甘可可 申请人:上海交通大学