無壓燒結法制取碳化鎢陶瓷

燒結碳化物是一種高硬度、高韌度和高強度材料的結合體，這是因為一種金屬粘合相以連續網路形式而存在於碳化鎢內的結果。但含金屬粘合相的燒結陶瓷，其高溫機械性能差並且已被證明容易腐蝕，因此人們逐漸用其它一些更具化學穩定性的陶瓷材料取而代之，因此在2010年，國外某硬質合金公司研製出一種不含金屬粘合相的碳化鎢陶瓷材料，稱之為VM碳化鎢陶瓷，這種陶瓷不僅能改善其機械性能而且能使這種材料適應在高溫條件下使用。

VM碳化鎢陶瓷是一種新型的高緻密度、無金屬粘合相的碳化鎢陶瓷材料。這種陶瓷是把碳化鎢粉與選好的添加劑混合，使混合粉末成形，在高溫條件下進行無壓燒結處理以達到緻密。這種含有針狀第 2 相粒子的新生顯微結構可改善產品的高溫機械性能和提高化學穩定性。

這種新型的 VM 碳化鎢陶瓷含有2個相，其中碳化鎢相超過 99 %品質分數。VM碳化鎢陶瓷的強度達 500～600MPa，維氏硬度為15～17GPa，該結構在燒結期間通過固態擴散而產生品質交換且不含任何低溫相 。其平均碳化鎢晶粒度介5～10μm之間，其孔隙度不超過l～2 %(體積百分比)。碳化鎢晶粒均呈等軸狀，形狀不規則，而第2相粒子均呈長粒條形狀。這種顯微結構能有效抑制裂紋擴展並可為原本已堅韌的碳化鎢基體進行再次韌化處理。

新型碳化鎢陶瓷材料有很多用途，不含金屬粘合相大大地改善了其高溫機械性能以及抗氧化、抗腐蝕性能。因此， 這種碳化鎢陶瓷材料是高速金屬切削加工以及目前陶瓷切削刀具應用的有力競爭對手。其他的潛在用途還包括在化學 、石油化工 、礦業金屬陶瓷封接、排水噴頭以及各種機器的襯料等耐磨蝕部件的應用。

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