直接還原碳化技術製備超細碳化鎢

採用超細碳化鎢粉末制得的超細硬質合金具有高強度、高硬度的特性，有效解決了傳統硬質合金硬度與強度之間的矛盾，廣泛應用於製作積體電路板微型鑽頭、點陣印表機列印針頭、精密工模具、難加工材料刀具、木工刀具、醫用牙鑽等。

直接還原碳化技術是生產超細碳化鎢粉末的先進技術，一般是使含鎢前驅體粉末與一定比例碳源在非氧化性氣氛下加熱，還原反應與碳化反應同時進行，獲得碳化鎢粉末。

但是，由於生產過程中碳量不易控制，一般採用先用一定比例的碳源反應後，再調反應物總碳量至一定值，進行第二次反應。相比傳統方法而言，用此方法可獲得總碳量較接近6.13%，但其製備的碳化鎢總碳量仍偏離化學計量碳量較多，游離碳仍較高。為此，研究人員開發出了一種總碳量更接近化學計量碳量、游離碳更低的超細碳化鎢粉末的生產方法。其過程包括：

前驅體粉末碳含量的品質百分比為14.5%，餘量為紫鎢WO_2.72；加入前驅體粉末品質百分比1％的三氧化二鉻。粉末以酒精為球磨介質，液固比400ml/kg，球磨時間為24小時。球磨後的粉末置80～95℃烘箱乾燥3小時，將乾燥後的粉末裝入石墨舟皿中，在非氧化性氣氛下一次碳化，碳化溫度為1000～1100℃，碳化時間1小時。碳化產物球磨混合3小時，檢測總炭含量為5.96%。調配碳量至6.15％，再球磨混合6小時後，裝入石墨舟皿，在H₂中進行二次碳化，二次碳化溫度為1200～1300℃，碳化時間1小時。 對二次碳化產物球磨6小時、過篩，得到的超細碳化鎢粉末總炭量6.15%，游離炭0.04%，BET粒徑0.211μm，總碳量接近化學計量碳量。

相比其他鎢源，紫鎢是疏鬆的針狀糰粒結構，在形貌上更適合製備細顆粒。因此在工藝設計中，將紫鎢採用長時間球磨，細微性更細，再在合適的條件下直接還原碳化，採用二次碳化法使產品的含碳量得到更好控制，因此生產的超細碳化鎢粉末細微性分佈窄、分散性與均勻性較好，總碳量更接近化學計量碳量、游離碳更低，化學純度達到99.8%以上。

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