等離子工藝製備納米碳化鎢

硬質合金或碳化鎢(W2C)因其優異的抗拉強度、斷裂韌性、抗熱震性和硬度而被廣泛應用於切削刀具、鑽具和耐磨刀具。通過減小碳化鎢的晶粒度或加入適當的增強材料,可以大大提高硬質合金的力學性能。碳化鎢的晶粒尺寸可以通過添加晶粒抑製劑或使用低溫快速燒結來抑制。
 
此外,獲得具有細晶粒尺寸的緻密結構需要低溫和耗時。碳化鎢較小的晶粒尺寸顯著提高了壓實體的機械性能。因此,納米碳化鎢粉體的生產十分重要。據報導,有學者提出了通過等離子體工藝使用仲鎢酸銨 (APT) 生產納米碳化鎢的等離子體工藝。生產過程如下:
 
碳化鎢圖片
 
氬氣 (99.9%) 和氫氣分別用作主要和次要等離子氣體。氬氣也用作載氣和惰性氣體通過送粉器以保持容器中的氣氛惰性。在加入前體之前,反應器被產生的等離子體火焰加熱,直到其溫度達到穩定水平。 CH4 和 H2 的混合物也流經前體進料系統,將 APT 粉末帶入等離子火焰中。孔徑為 1 µm 的 PTFE 塗層聚酯過濾器用於收集最終粉末。在每次實驗之前和之後,用 5 L/min(250 °C,86.1 kPa 總壓力)的 Ar 流速吹掃反應器 10 分鐘。通過X射線衍射(XRD)分析產物,並通過使用TEM分析粒徑的形貌。用碳分析儀測量粉末的總碳含量)。合成粉末的粒度由XRD圖計算。
 
等離子工藝圖片
 
總之,納米碳化鎢可通過等離子工藝以仲鎢酸銨 (APT)為前驅體材料製造,碳化鎢粉末粒徑在20nm以下。結果證明以仲鎢酸銨為原料,等離子體合成碳化鎢納米粉體是可行的。與其他傳統工藝相比,這是製備納米級碳化鎢的有效技術。由於高溫,可以在更短的時間內生產納米尺寸的粉末。
 

 

 

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