如何製備四硼化鎢陶瓷粉體

四硼化鎢因具有高熔點、高硬度、高電導率、優良的耐磨性以及對不同類型介質的高耐腐蝕性和抗氧化性等特點，在高溫結構材料、耐火材料、電極材料等領域有廣闊的應用前景，尤其是它的超硬特性，使其成為一種重要的候選超硬材料。

四硼化鎢(WB₄)為六方結構，包含了B-B共價鍵單元和三維硼原子空間網狀結構，這種特殊的晶體結構被大多數研究者認為是其超硬特性的根本原因。因而高純的四硼化鎢陶瓷粉體是推廣其應用的基礎，目前國內外對於合成WB₄的報導較少，主要在於在B-W二元系化合物合成過程中硼元素易揮發，得到的目標產物化學計量比發生偏離，因此合成純度高、粒徑均勻的WB4的難度很大。

經文獻檢索發現，我國已有能成功製備高純度四硼化鎢陶瓷粉體的案例，其主要採用鎢粉和硼粉為原料，在高溫真空熱壓條件下合成四硼化鎢(WB4)陶瓷粉體，可用於製備超硬材料，其大致內容歸納為以下幾個步驟：

步驟1，混料：

鎢粉∶無定型硼粉＝1∶12配料，混合均勻，得到混合粉體；其中，鎢粉純 度大於98％，粒徑為0.5μm；無定型硼粉純度大於95％，粒徑為0.5μm；

步驟2，裝料：

將石墨熱壓模具的內壁表面貼附高密度石墨紙後，將混合粉體裝入模具中，放入 真空熱壓燒結爐。

步驟3，熱壓合成：

(1)將真空熱壓燒結爐抽真空，保持真空度在10Pa以下，以10℃/min的升溫速率升溫至1400℃，然後在壓力30MPa，保溫保壓燒制60min；

(2)保溫結束後卸壓，自然冷卻至室溫，制得四硼化鎢塊體；

步驟4，製成品：

將塊體表層的石墨紙除去，然後將塊體粉碎研磨，得到細微性為60目的四硼化鎢陶瓷粉體。

對製備出的四硼化鎢陶瓷粉體的X光衍射圖表明，所製備的WB4粉體純度非常高，未有其他雜質相，且製備方法簡單、穩定，易於實施。

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