如何提高四硼化鎢超硬材料的性能？

四硼化鎢（Tungsten Tetraborate，WB4）是由鎢元素和氧元素組成的一種黑色粉末，是一種新型的超硬材料，具有高硬度、耐高溫、耐磨損、良好的化學穩定性和中子吸收效果等特點，適合應用于切削工具中。然而，在高于1000℃下，WB4會分解成硬度較低的WB2（二硼化鎢），從而降低材料的力學性能。

爲了進一步提高四硼化鎢超硬材料的硬度和熱穩定性，研究者向WB4的製備過程中摻雜一定量的錸（Re）粉。錸是一種過渡金屬元素，原子序數75，位于元素周期表中第6周期VIIB族，其熔點是在鎢和碳的之後，約爲3180 ℃，沸點則居首位，具有較高的機械强度、耐磨損、耐腐蝕、耐高溫和抗蠕變等特點。

Re摻雜的WB4材料的生産步驟：將鎢粉、硼粉和錸粉在氬氣氣氛下，進行高能球磨；將高能球磨後的粉末進行緻密化燒結，得到錸摻雜的四硼化鎢材料。其中，鎢粉、硼粉和錸粉的摩爾比爲1：x：5，x在0至0.5之間；高能球磨的儀器選自高能球磨機、振動球磨機、行星式球磨機、場輔助球磨機或離子體輔助高能球磨機，球磨時間爲1～40h，球料比爲3:1～6:1，磨球的直徑爲11～12mm；燒結方法包括熱壓燒結、無壓燒結、放電等離子燒結、微波燒結或場輔助燒結，燒結溫度爲1200℃～1600℃，保溫時間爲1h～2h。該生産方法製備得到的材料的硬度和熱穩定性較好，同時采用的設備簡單，可操作性强，成本低。

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