原理：硝酸釔與仲鎢酸銨在酒精溶液中混合，釔以離子形式進入鎢中，且在煆燒、還原過程中都被鎢所包裹著，從而實現在燒結前就散佈於鎢粉顆粒中，經壓制燒結後，氧化釔將保持納米級別均勻彌散在鎢晶體中。

試劑：酒精、硝酸釔(Y(NO₃)₃▪6H₂0)、仲鎢酸銨、保護氣（氫氣/真空/氬氣/氮氣）
設備：球磨設備、乾燥箱、馬弗爐

具體實施步驟：
1、將硝酸釔溶解於酒精中，與仲鎢酸銨(APT)球磨混合，兩者品質比為1:1000~1:10，球磨轉速120-180r/min，時間0.5-12小時，得到濕粉；
2、將濕粉放入真空乾燥箱於40-75°C下乾燥12-36小時；
3、將乾燥後的原料粉末放入馬弗爐內於500-9000℃下煆燒，時間1-3h，得到納米氧化釔彌散強化氧化鎢粉末；
4、還原過程為鎢粉，將納米氧化釔彌散強化氧化鎢粉末置於氫氣中，升溫至600-1000°C，0.5~2.5h，還原出納米氧化釔彌散強化鎢粉；
5、往納米氧化釔彌散強化鎢粉摻入活化燒結劑壓制成型，1400-1800°C下燒結0.5~2.5h，制得納米氧化釔彌散強化鎢合金。【備註：燒結環境可以是氫氣保護燒結、真空燒結以及在氬氣或氮氣加壓的條件下熱等靜壓燒結】

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根據相關數據顯示，中國2005年-2014年出口鎢品量總體上呈現下降趨勢，而硬質合金出口方面却出現了增長趨勢（具體數據如下圖所示）。中國在“十一五“期間，進口鎢品（含鎢精礦）總量2.99萬噸，年均進口5993噸；預計在“十二五”區間，鎢品進口總量會有所下調，比“十一五”期間下降18%左右。出口硬質合金方面，在“十一五”期間出口硬質合金1.58萬噸，年均出口3195噸；預計在“十二五”期間出口硬質合金總量達到2.41萬噸，年均出口在5000噸左右，比“十一五”期間增長50%以上。

中國進出口鎢品總量下滑，而出口硬質合金總量去呈現增長的原因主要有以下三點，其一中國鎢業工藝的發展；其二是中國政府對鎢産業進行的結構調整；其三是時代發展趨勢。中國鎢産業通過引進、消化和創新在工藝技術水平和裝備上都有顯著的提高。目前，中國鎢冶煉技術和産品質量達到了世界先進水平，所以出口産品的類型慢慢從出口原料，轉向出口鎢成品，所以硬質合金的出口量出現明顯的增長。另外，由于鎢是一種戰略性資源，近年來中國政府提高了對鎢等資源的保護和管理，在一定程度上限制了鎢原料的出口。且隨著經濟和社會的發展，對高端鎢産品的要求已經遠遠高于對原料的需求，國際市場對高性能硬質合金棒、數控刀片和工具等鎢終端應用領域投資項目增多，這也意味著高端鎢産品的市場價值更高，具有更好的市場效益。

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氧化物彌散強化鎢合金中基於氧化物的粒度和粒子分佈是決定材料性能的關鍵因素，也就是說，氧化物的粒度越小，粒子分佈越是均勻，鎢合金產物的性能就更加優越。某些特定的氧化物，如La₂O₃, HfO₂, Y₂O₃，因其具有高熔點，良好的高溫穩定性，且它們在鎢基體中的固溶度小等特性，常作為鎢的彌散強化相，用於細化晶粒和促進材料的緻密化。其中納米級的氧化釔（Y₂O₃）的彌散強化效果最好，能顯著的細化W晶粒，達到提高鎢合金的穿甲和自銳化能力的目的。氧化釔是一種白色略帶黃色的粉末，不溶于水和堿，但溶於酸。它常作為微波用磁性材料和軍工用重要材料的主要原料，也可以用於光學玻璃和陶瓷材料的添加劑，以及大螢幕電視用高亮度螢光粉和其他顯像管塗料等。



現今常用的製備彌散強化鎢合金方法是往鎢粉或者碳化鎢粉中加入氧化釔粉，經球磨直接制得鎢粉，然後壓制煆燒而成。這種方法的步驟精短，易於操作，設備需求少，生產容易實現。但是，它有很大的弊端：原料容易出現混合不均的情況，而由於納米級的氧化釔粉末容易團聚，從而導致鎢合金晶粒中彌散相過大以及晶界偏聚的問題。本文提出一種新的製備方法，以仲鎢酸銨（APT）為原料，氧化釔為彌散強化相，制得具有高緻密度、高硬度的納米氧化釔彌散強化鎢合金材料。

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2. 將上述改性的碳納米管置於仲鎢酸銨（APT）溶液中，同時加入聚乙二醇和一水合檸檬酸，攪拌得混合溶液，其中加入的聚乙二醇的體積和一水合檸檬酸的體積都占帶有碳納米管的仲鎢酸銨溶液體積的1%。碳納米管提高了溶質在混合溶液的溶解性及分散性能；

3. 調節pH，形成溶膠
往上述混合溶液中滴加甲酸，將pH調節為1~3，並加熱至70°C ~80°C ，以20~30r/min的速度攪拌，持續攪拌25~35小時直至形成溶膠；

4. 真空環境中乾燥溶膠形成凝膠
將溶膠置於110~125°C的真空環境中乾燥，時間8~11小時，得到凝膠；

5.    凝膠製成粉體，過篩，氫氣中還原
將凝膠製成粉體，過篩網篩分，篩網的篩孔尺寸為300目；過篩後的粉體在純度大於等於99.99%、流量為50~500ml/min的氫氣還原，溫度500°C ~800°C，還原時間1~10小時，獲得鎢碳納米複合顆粒材料。

此法制得的鎢碳納米複合顆粒材料中碳納米管分佈均勻，平均粒徑為20nm~80nm，且鎢包裹於改性的碳納米管的外表面。通過調整製備步驟中的三個變數：氫氣的流量、氫氣還原時的溫度和時間，可以保證鎢碳納米管複合顆粒材料的製備，易於生產。

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納米複合材料是以樹脂、橡膠、陶瓷和金屬等基體為連續相，以納米尺寸的金屬、半導體、剛性粒子和其他無機粒子、纖維、納米碳管等改性劑為分散相，通過適當的製備方法將改性劑均勻性地分散於基體材料中，形成一相含有納米尺寸材料的複合體系，這一體系材料稱之為納米複合材料。碳納米管是一種理想的改性材料，因其具有高強度、高彈性模量、高比表面積、高電導率與熱導率、低熱膨脹係數及優異的耐強酸、強鹼及高溫熱穩定性。文章提出一種鎢碳納米複合顆粒材料製備方法，將碳納米管均勻分散於鎢中，並且工藝上能做到易於批量生產、普遍生產，鎢原有的良好性能得到保持，也同時改善了鎢的韌性等性能。



原理：利用改性的碳納米管對鎢的吸附作用，在氫氣中還原仲鎢酸銨制得改性的碳納米管均勻分散的鎢碳納米管複合顆粒材料。

製備步驟如下：
1. 獲得改性的呈中性的碳納米管
將碳納米管置於65~75°C濃硝酸中，超聲波分散20~40min；再加熱至80~95°C進行回流處理1~3小時，冷卻至室溫後用去離子水稀釋、抽濾直至溶液呈中性；將呈中性的顆粒置於70~85°C真空環境中乾燥1.5-3小時。【其中，每100毫升濃硝酸中含1g碳納米管】獲得改性的呈中性的碳納米管；

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一般來說，對於鎢W和銅Cu兩種金屬元素互不相溶且熔點相差較大所組成的複合材料被稱作假合金。其主要通過粉末冶金（Powder Metallurgy，PM）的方法製備多孔鎢骨架後進行銅液的浸漬與熔滲，或者是採用混合粉末壓制坯料後再進行液相燒結，從而獲得鎢銅複合材料。但是，對於鎢銅W-Cu系統來說，鎢和銅兩相的相互浸潤性較差，鎢在液相銅中也幾乎不發生溶解，這就使得其難以達到預期均勻的組織結構以及高緻密化的程度。

爆炸粉末壓實法屬於爆炸成型加工的一種，其是利用爆炸所產生的高衝擊能量，即將炸藥的化學能轉化為機械能，對粉末進行絕熱壓縮，瞬間產生高溫高壓使粉末材料達到緻密化。除此之外，爆炸加工還包括爆炸焊接、爆炸硬化、高速鍛模等方面。常用的炸藥有硝銨炸藥、導爆索、橡膠炸藥、TNT等等。該工藝與常規加工方法（衝壓、液壓）相比具有許多優勢，如炸藥爆炸是一個極為快速的過程，作用時間短（微秒）、壓力大、變形速度快、具備快熔快冷性有利於保持粉末良好的自身特性。因此，其被廣泛地應用於金屬基複合材料、金屬間化合物、納米塊體以及准晶、微晶、非晶等亞穩合金的粉末壓實研究中。下圖是目前國內相關學者在研究過程中較為常見的一種直接粉末爆炸壓制成型裝置：

實際上，直接爆炸壓制成型的方法並不需要很大的設備投資，如上圖所示其裝置的結構也較為簡單。將粉末放在有端塞的低碳鋼管或鋁管中（初裝密度為50%），進行抽真空處理並密封，管外覆蓋一層用量適當、藥層厚度與密度均勻的炸藥。雷管點火後，就發生以一定速度沿管壁向下的爆轟使管子和所盛粉末壓實，其爆轟的速度和作用壓力取決於所用炸藥的類型。但是，爆炸壓實成型也存在一些缺陷使其難以得到推廣和實現工業化、規模化。其中最大的因素是爆炸壓實成型所產生的載入速度很高，難以得到有效的管理和控制，另一方面，爆炸參數和待壓粉末類型間的依存關係也尚在研究當中。

爆炸壓實後將壓實坯料在真空爐內900℃下退火2小時，並進行時效處理。然後採用維氏硬度儀（HV）進行試樣的硬度檢測，採用阿基米德法（即比較法、積分法的思想）檢測燒結後制取樣品的緻密度，再通過掃描電鏡（Scanning Electron Microscope，SEM）觀察產品的斷口形貌。可以觀察到斷裂面的晶粒分佈情況以及斷裂的形式。總的來說，爆炸粉末壓實是利用炸藥爆炸所產生的衝擊波載入技術將粉末壓實，粉末在衝擊波的作用下高速絕熱摩擦和絕熱剪切，表明產生局部高溫，使粉粒表面層熔化而達到冶金粘結的目的，而粉末的壓實主要是通過粉末的塑性變形和破碎實現的。

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