粗晶碳化鎢粉體製備

以碳化鎢為主相的硬質合金是目前金屬切削和礦岩採掘中最廣泛使用的切削刀具。近年來國際上採礦用硬質合金技術領域最顯著的技術進步之一，是發現 粗單晶碳化鎢的“把持力”和“耐磨性”好，可以明顯提高硬質合金的使用壽命，因此採礦用硬質合金都在朝著粗單晶碳化鎢硬質合金的方向發展。

目前碳化鎢粉的主要生產方式，是將鎢粉和碳粉混合後在有保護氣氛的高溫環境中長 時間碳化，獲得晶粒尺度2～5μm的碳化鎢粉體，但是該生產方式很難形成晶粒尺度超過10μm的碳化鎢完整單晶粒，因此成為制約粗單晶碳化鎢礦用硬質合金刀具生產的瓶頸。

有研究人員提出一種粗晶碳化鎢粉體製備方法，其製備過程是：在含鎢、碳和鐵的高溫液體中，鎢原子與碳原子經液態擴散化合，形成大量碳化鎢晶核，在緩慢冷卻過程中，碳化鎢晶核逐步長大，形成晶粒尺度超過7μm的粗單晶碳化鎢，最後與鐵一起凝固，用鹽酸溶液腐蝕掉鐵後，得到純的粗單晶碳化鎢粉，具體操作過程是：

按照重量份數，將5份鎢粉、3份氧化鐵粉、1份碳粉、1份鋁粉均勻混合，裝入底部和上部分別安裝兩個相互接觸的碳棒電極的耐火材料坩堝中，上碳棒電極可作上下運動，通電後上電極稍微抬起引燃電弧，預熱粉末並引發放熱反應，在化學熱和電弧加熱的共同作用下，粉末熔化成高溫液體，這時將電流緩慢降低，隨著反應完成和電流逐步減小，溫度逐漸下降，液體中碳化鎢晶粒開始形核並長大，大多數都可長大到10μm以上，某些可長大到70μm左右，而且晶形完整，晶體缺陷較少，待坩堝中的液體全部凝固冷卻到室溫後，取出凝固塊體，放入鹽酸溶液中，腐蝕掉塊體中的鐵，碳化鎢粉沉澱到容器底部，過濾後用清水漂洗，乾燥後過篩，篩分出晶粒尺度超過7μm的粗單晶碳化鎢粉體。

據瞭解，該方法生產效率高，能耗小，設備簡單，操作簡便，可批量生產平均晶粒尺度超過7μm的粗單晶碳化鎢粉體。

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