三氧化鎢直接碳化法

三氧化鎢（WO₃）直接碳化法也稱作三氧化鎢還原法，用該方法可製備優質超細碳化鎢粉，該工藝流程如圖所示，生產過程所需的設備由混料器、制粒機、乾燥器及兩台回轉爐組成。

首先將三氧化鎢（品質分數，84%）粉末與炭黑（品質分數，16%）的混合料製成直徑為3mm的粒球，然後在兩台回轉爐中連續進行還原/碳化。反應過程中連續經過一系列中間產物：
WO₃→WO_2.9→WO_2.72→WO_2.0→W→W₂C→WC。

WO₃在第一台回爐內於1247℃、N₂氣氛中加熱，反應產物為WO_2.72、WO₂和W的混合物，超細晶粒形核發生在中間產物WO_2.72和WO₂的轉變過程中，這是由於WO_2.72本身晶粒細及WO_2.72向WO₂轉變時的體積急劇收縮及密度顯著增加而引起的。在物料中含有炭黑的情況下，不會形成促使晶粒長大的WO₂（OH）₂化合物，從而避免了WO₂（OH）₂的氣相遷移而發生晶粒長大。細小的WO₂轉變為超細W晶粒時顆粒不會變粗。在第二台回轉爐內於1500℃、氫氣氣氛中超細W直接被碳化時，一般都添加少量晶粒生長抑制劑，以防止超細硬質合金中的晶粒長大。

實驗表明，在直接碳化過程中，原始三氧化鎢和炭黑對碳化鎢特性的影響表現在炭黑顆粒大小按C→B→A次序減小。當原始氧化鎢顆粒度為2.60微米和1.80微米時，碳化鎢粒度幾乎不受炭黑粒度的影響，此時碳化鎢粉末粒度均為0.50微米左右。採用粒度為1.00微米的三氧化鎢和細顆粒炭黑碳化時，所準備的碳化鎢粒度為0.36微米，此時碳化鎢粒度大小取決於原始三氧化鎢粒度，碳化鎢粉末與所準備的WC-CO合金具有細而均勻的結構組織。

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