超細晶硬質合金有著諸多優於常規硬質合金的特點，在PCB鑽頭、刀具等領域有著廣闊的應用前景。目前超細晶硬質合金的原料製備方法有噴霧乾燥法、機械合金化法等等。直接還原碳化法其實是跟常規硬質合金原料生產工藝較為類似，它是以鎢或鎢的化合物為原料碳黑或烴類氣體為還原劑和碳化原料使還原和碳化兩個過程連續進行，這是目前廣泛採用製備WC-Co複合粉末的方法。

 

由於氫還原氧化鎢造成的化學氣相遷移導致晶粒長大，無法有效製備超細鎢粉為了避免化學氣相遷移的影響，各國生產超細鎢粉時多採用碳還原的方法來解決。該技術首先均勻混合超細WO3和炭黑成混合粉體，在高溫氮氣中用炭黑將WO3還原成含有多種相成分的鎢粉，然後在高溫氫氣中利用混合粉體中剩餘的炭黑，將鎢粉碳化得到超細碳化鎢粉末這種生產程序控制要求極為苛刻，產物易出現多物相混雜，特別是W2C相偏高。

 

直接還原碳化工藝圖片

 

如上圖所示，直接還原工藝過程在上下兩個回轉爐中進行，過程為：第一爐內，超細WO3在高溫下發生WO3向WO2的轉變，轉變過程中體積急劇收縮，密度增加，在存在炭黑的情況下，不會出現WO2(OH)2水合物；第二爐內，第一爐內還原得到的超細鎢粉在高溫和氫氣氛圍下直接碳化成超細WC粉。