低溫制備Al2Cu合金

錢力，胡艷，葉迎華，沈瑞琪

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低溫制備Al2Cu合金

錢力，胡艷，葉迎華，沈瑞琪

（南京理工大學化工學院，江蘇南京，210094）

采用溶膠-凝膠法，以Cu(NO3)2·3H2O為銅源制備Cu2(OH)3NO3溶膠，在剛形成溶膠時加入添加了PEG-2000的Al粉/乙醇溶液，真空干燥后350℃煅燒，制得Al2Cu合金。利用XRD和SEM等分析手段對該方法制得的產物的成分、晶體結構以及微觀形貌進行了表征。結果表明，該方法制備的Al2Cu為四方晶系顆粒，并且是在Al顆粒表面上進行反應，從而形成了以Al為核、Cu為殼體的Al2Cu核殼結構。

Al2Cu；煅燒；核殼結構；低溫

金屬間化合物主要是指金屬元素間、金屬元素與類金屬元素間形成的化合物。它以耐高溫、抗氧化、耐磨損等優良特性，受到材料界的青睞[1]。金屬間化合物相作為共晶合金中增強相或功能相往往起到很大的作用[2]，在這些合金體系中，金屬間化合物具有很高的強度、硬度和高的熔點等特殊性能。對于Al-Cu合金，傳統的制備工藝都要求將Al以及Cu熔融[3]，而Al的熔點為660℃，Cu的熔點為1 084℃。本文通過在Cu2(OH)3NO3溶膠中加入表面修飾劑，采用表面修飾Al的方法制備Al/CuO鋁熱劑，然后在350℃的煅燒溫度下制得了具有核殼結構的Al2Cu合金。

1 實驗

1.1 實驗方法

稱取2g的Cu(NO3)2·3H2O溶解于20mL乙醇中，超聲至固體完全溶解。緩慢滴加1.5mL環氧丙烷，繼續超聲至溶膠生成[4]。稱取0.2gPEG-2000溶于10mL乙醇中超聲直至溶解，再加入0.8g表面預處理過的鋁粉，超聲2min后倒入溶膠中；繼續超聲分散并攪拌30min后取出，陳化5d，90℃真空烘箱中干燥1d，350℃下煅燒4h后取出研磨，得到灰黑色樣品。

采用單一變量法，改變實驗條件，研究生成產物，具體實驗條件見表1（表面活性劑為PEG-2000，原料組分不變），制得4種不同樣品，編號1~4。……