廢合金回收納米碳化鎢/鈷粉末

鎢鈷硬質合金具有高硬度、高強度的優良使用性能,主要可用來製作積體電路板微型鑽頭、點陣印表機、列印針頭、整體孔加工刀具、木工用刀具、精密工模具、難加工材料切削刀具等。

由於硬質合金廢料的主要組分為碳化鎢、鈷以及其它稀有金屬添加劑等,現有技術體系一般認為,碳化鎢的晶粒越細小,缺陷就越少,其中粘結相如Co相平均自由程變小,材料抗彎強度及硬度數值都會比較高,而高品質碳化鎢主要來自于原生料。

纳米超细碳化钨/钴粉末图片

但隨著資源的匱乏和原生料價格的不斷上漲,人們開始研究如何使用再生廢料去接近或取代原生料,硬質合金廢料的再生利用不僅是降低生產成本的有效途徑,而且對資源節約、環境友好具有十分重要的意義。近來,有學者提出一種能夠利用廢硬質合金材料回收納米碳化鎢/鈷粉末的製備方法,其包括以下工藝步驟:

步驟1:起始原料為生產過程中或使用後的廢殘碳化鎢/鈷材料,將表面已清洗乾淨的起始原料暴露於含氧氣氛中,採用大於850℃的溫度進行高溫灼燒,使起始廢殘原料能得到充分的氧化;對氧化後的廢殘碳化鎢/鈷進一步進行破碎處理,經氧化、破碎得到鎢鈷複合氧化物粉末;

步驟2:選用品質分數為93-96%的步驟1得到的鎢鈷複合氧化物粉末,3-6%水溶性滲碳球化劑及0.1-2%水溶性複合晶粒長大抑制劑以溶於品質為3-5倍的水中,配製成混合水溶液;

步驟3:將步驟2的混合水溶液經快速噴霧乾燥後獲得成分分佈均勻的中間產物;

步驟4:經過步驟3之後得到的中間產物,需要經過900-1000℃溫度的還原合成和調碳,製備出具有納米結構的碳化鎢/鈷複合粉末材料。

工藝的特點在於步驟二,向反應原料中添加晶粒長大抑制劑能夠有效地阻止晶粒過度長大,從而控制晶粒細化、製品的顆粒細微性及其分佈範圍,方案摒棄了傳統的固態抑晶劑的添加使用方法,創造性的採用水溶性的複合抑晶劑(如重鉻酸銨,偏釩酸銨,VC/Cr3C2或V2O5/ Cr3O5等),使得晶粒長大抑制劑能夠更均勻的擴散到各個晶粒之間,存在於晶界間或溶解于粘結相中,從而能夠更有效地阻止晶粒長大,使晶粒得到進一步細化,整個工藝過程及設備簡單,所製備出的粉末性能優良,是一種既環保又經濟的新型納米超細碳化鎢/鈷複合粉末的製備方法。

 

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