[發明專利]一種多孔銅鎳合金纖維的制備方法

有效

• 申請號: 201310428830.X
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103498071A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 湛菁;張傳福;姚永林;黎昌俊
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22C9/06
• 分類號: C22C9/06;C22C19/03;C22C1/04;B22F9/24;B22F9/22
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

技術領域

本發明屬于一維過渡金屬合金領域，具體涉及一種銅鎳合金的制備方法。

背景技術

純銅加入鎳后能顯著提高其強度、耐蝕性、硬度、電阻和熱電性，并降低電阻率溫度系數。因此銅鎳合金具有優異的機械性能及物理性能，如延展性好、硬度高、色澤美觀等，從而被廣泛應用于造船、石油化工、電器、儀表、醫療機械、日用品、工藝品等領域，并且還是重要的電阻和熱電偶合金。含Ni0.6%～30%的銅鎳合金鑄造工藝性能很好，適于澆鑄各種形狀的鑄件。該合金具有良好的機械性能和焊接性能，耐海水腐蝕性能僅次于貴金屬，并具有獨特的耐海洋生物污染性能和對應力腐蝕不敏感等優良特性，所以廣泛應用于海洋船舶、海濱電站、海水淡化、海洋用儀器、海上平臺、接觸海水構筑物、海洋工程、海水化工等行業。由于其良好的耐蝕性，在世界范圍內，銅鎳合金都還是電力行業中發電機組的重要組成部分—凝氣器。另外，銅鎳合金還具有良好的催化性能。作為銅鎳合金的一種，Monel合金由于其高交換電流密度及較小的表觀活化能而在電催化領域有著良好的應用前景，在用作芳香族硝基化合物電化學加氫還原合成的陰極材料時體現出較好的活性。Danaee?I等（Danaee?I,Jafarian?M,Forouzandeh?F,et?al.Electrocatalytic?oxidation?of?methano?on?Ni?and?NiCu?alloy?modified?glassy?carbon?electrode[J].Inter?J?of?Hydrogen?Energy,2008,33:4367-4376）用CuNi合金修飾玻碳電極研究其在堿性體系中對甲醇的電催化氧化，結果表明CuNi合金修飾電極電氧化甲醇時比純Ni修飾電極的電流要大且其陽極峰電流和掃速的平方根成線性關系。Jafarian?M等（Jafarian?M,Moghaddam?R?B,Mahjani?M?G,et?al.Electro-catalytic?oxidation?of?methanol?on?a?Ni–Cu?alloy?in?alkaline?medium[J].J?of?Appl?Electrochem,2006,36:913-918）研究了CuNi合金在堿性體系中甲醇的電催化氧化，結果發現CuNi合金中含有40%Cu時電催化氧化甲醇更優越于純Ni。在同一電位，CuNi合金電催化氧化甲醇時的電流密度是純Ni的10倍。Ni基催化劑還被廣泛應用于甲烷催化制氫技術，在催化劑Ni中加入一定量Cu能夠有效增強甲烷在Ni表面的化學吸附，并明顯減少積炭的形成。

合成單分散、具有尺度和形貌可控的雙金屬超細粉體是當今的研究熱點之一。目前銅鎳合金粉的合成方法主要有：機械化學法、化學鍍法、液相還原法、溶膠凝膠法，水熱法等。機械化學合成過程中引入大量應變和缺陷，產物分散性差，難于控制粉體形貌，而且易于引入球磨介質等雜質。化學鍍法過程復雜，且條件控制要求嚴格，不利于大量制備。液相還原法一般采用水合肼為還原劑，過程有毒，易污染環境，而且為了得到單分散粒子，需在微乳液中進行，從而增大了成本。溶膠-凝膠法通過加入表面活性劑，產物的顆粒粒徑小，成分分布均勻，但成本較高，容易引入雜質。水熱法需要較高的溫度和壓力，對反應條件和設備材質要求較高，難以工業化擴大生產。相比之下，共沉淀熱分解法具有粉末形貌可控、化學計量準確、易于工業化生產等優點，是目前制備粉體材料最為廣泛應用的方法。另外，材料的性能與材料幾何形貌有直接的關系，一維多孔納米材料由于具有良好的接觸，短的電子和離子傳輸路徑和高的電導率，可以有效提高其電催化性能，成為人們的研究熱點。但上述方法所制備的銅鎳合金粉體基本都為球形或不規則形貌，因此，研發一種能實現粒徑均勻、形貌可控、成本較低，產品理化性能優良的銅鎳合金粉制備新方法，是實現工業化生產高性能銅鎳合金粉末的有效途徑。

發明內容