論如何保質保量生產鎢鈦粉

在鎢鈦靶材的燒結過程中,金屬鎢和鈦粉生產的重要性是顯而易見的,鎢鈦粉的性能在很大程度上影響鎢鈦製品的性能。隨著市場要求愈來愈高,對鎢鈦粉的生產不僅有化學純度方面的要求,而且也有物理性能和工藝性能方面的要求,特別是為滿足一些特殊用途的超細鎢鈦粉的製備技術還有待解決。

生產鎢鈦粉的工藝很多,採用氧化鈦和三氧化鎢為原料通過氫還原反應製備鎢鈦粉是其中一種;傳統的氫還原工藝流程是將原料焙燒得到的三氧化鎢和氧化鈦,再經過兩個階段還原得到鎢鈦粉,使用傳統工藝製備鎢鈦粉存在下述問題:1、還原溫度低,反應時間長,費時;2、採用管狀還原爐,設備複雜,不節能;3、產品純度低,較難連續化生產。

钨钛粉图片

為解決上述技術問題,可採用以下技術方案,過程簡單,製備時間短,其主要內容包括:

取300g鎢酸銨加入2L蒸餾水中,加熱到80℃使鎢酸銨溶解,再將55 mL鈦酸丁酯和200 mL異丙酯加入到鎢酸銨溶液中;將36g鹽酸配置成溶液,緩慢滴加至上述溶液中,室溫下磁力攪拌30min;攪拌均勻後置於內襯聚四氟乙烯的高壓反應釜中,把反應釜放入100℃的烘箱中反應20h;反應後冷卻至室溫,過濾並用蒸餾水、無水乙醇反復洗滌沉澱物;所得沉澱放入60℃烘箱中乾燥9h,再放入450℃的馬弗爐中灼燒3h;然後粉體置於等離子反應室中,以工作電壓為75v,工作電流為600A的條件產生的電弧電離氬氣,等離子體對三氧化鎢和氧化鈦粉體加熱溫度維持在1300℃左右,制得的摻鈦鎢粉平均粒徑為38nm。

本工藝採用鎢酸銨、鈦酸丁酯、異丙酯與鹽酸製備氧化鎢和氧化鈦後,通過等離子電弧法製備鎢鈦粉,由於鎢鈦粉與冷卻介質之間有很大的溫度差,在促使形核的同時也有效抑制了晶核的生長,制得的鎢鈦粉可達到納米級;同時,本工藝較簡單,製備時間較短、容易實現規模化生產。