[发明专利]一种微波制备铜镍固溶体粉末的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制备铜镍固溶体粉末的方法。

背景技术

微波辐射加热作为一门新兴的化学实验技术，现已在无机合成、高分子、材料化学、有机合成等诸多化学领域得到广泛应用。纳米材料研究方面，由于自身特殊功能而日益成为高技术领域竞争的制高点,已在新型能源材料、生态环境材料、功能涂层材料、高性能电子材料以及新型稀土材料等领域发挥着无可替代的作用。

铜镍合金在形成过程中，溶质镍原子在不破坏铜结晶结构时存在于溶剂铜点阵中的固定位置上，形成铜镍固溶体，使其同时具有铜和镍的共同性质，不易氧化，光电学性能优异，可作为电容器电极材料使用。目前铜镍固溶体的制备方法存在工艺复杂、成本高和纳米颗粒尺寸难控制的问题。本发明采用微波法在简单易控的条件下即可制得铜镍固溶体，其中铜镍固溶体尺寸可控，分散均匀。

发明内容：

本发明是要解决现有铜镍固溶体粉末的制备方法存在工艺复杂、成本高和纳米颗粒尺寸难控制的问题，而提出一种微波制备铜镍固溶体粉末的方法

本发明中的一种微波制备铜镍固溶体粉末的方法按以下步骤进行：

一、将0.05mol/L~0.5mol/L的CuSO₄·5H₂O溶液与0.05mol/L~0.5mol/L的NiSO₄·6H₂O溶液按体积比为1:1的比例混合均匀，超声处理1h-2h，放入到恒速搅拌器中，在200r/min~600r/min的速度下搅拌1.5h~2.5h，得混合溶液A；

二、将0.05mol/L~0.5mol/L的NaOH溶液与质量百分比含量为85%的水合肼溶液按体积比为1:1的比例混合均匀，得混合溶液B；

三、将步骤一得到的混合溶液A与步骤二得到的混合溶液B按体积比为（5~10）:1的比例混合均匀，然后放入微波炉中反应30min~50min，在温度为20℃~24℃条件下，冷却1h~2h，得到初提液C；

四、将步骤三得到的初提液C经过滤、淋洗和干燥过程得到铜镍固溶体粉末。

本发明包括以下优点：

1、本发明镍原子进入铜晶格点阵，使铜不易被氧化。

2、本发明在碱性条件下，以水合肼为还原剂，在还原铜、镍离子的同时产生大量氮气，能有效阻止铜镍固溶体的氧化，并且反应后的副产物为水，不影响反应。

3、本发明不用表面活性剂，而且能有效控制铜镍固溶体粉末的尺寸，得到的铜镍固溶体粉末尺寸在500纳米左右，并且有良好的分散性。

4、本发明制备的铜镍固溶体粉末不但电性能较铜优越，而且克服了单质铜不易储存易氧化的缺点。

5、本发明的制备方法工艺简单，成本低，反应时间短，铜镍固溶体颗粒易控制。

附图说明

图1是实验一中微波制备铜镍固溶体粉末的扫描电镜图；图2是实验一中微波制备铜镍固溶体粉末的XRD图；图3是实验一中微波制备铜镍固溶体粉末的镍芯级能谱图。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

一、将0.05mol/L~0.5mol/L的CuSO₄·5H₂O溶液与0.05mol/L~0.5mol/L的NiSO₄·6H₂O溶液按体积比为1:1的比例混合均匀，超声处理1h~2h，放入到恒速搅拌器中，在200r/min~600r/min的速度下搅拌1.5h~2.5h，得混合溶液A；

二、将0.05mol/L~0.5mol/L的NaOH溶液与质量百分比含量为85%的水合肼溶液按体积比为1:1的比例混合均匀，得混合溶液B；

三、将步骤一得到的混合溶液A与步骤二得到的混合溶液B按体积比为（5~10）:1的比例混合均匀，然后放入微波炉中反应30min~50min，在温度为20℃~24℃条件下，冷却1h~2h，得到初提液C；

四、将步骤三得到的初提液C经过滤、淋洗和干燥过程得到铜镍固溶体粉末。

本发明包括以下优点：

1、本发明镍原子进入铜晶格点阵，使铜不易被氧化。

2、本发明在碱性条件下，以水合肼为还原剂，在还原铜、镍离子的同时产生大量氮气，能有效阻止铜镍固溶体的氧化，并且反应后的副产物为水，不影响反应。

3、本发明不用表面活性剂，而且能有效控制铜镍固溶体粉末的尺寸，得到的铜镍固溶体粉末尺寸在500纳米左右，并且有良好的分散性。