高溫高壓合成無粘結劑碳化鎢陶瓷

以硬質合金碳化鎢(WC)為代表的碳化物陶瓷，存在硬度高、強度高的優越性能，大部分用於需要耐磨損和特種加工的行業，並且在醫療器械方 向也有一定的應用。但在製作WC過程中，為了增強材料的力學性能，一般需要使用金屬粘接劑，金屬粘結劑可以提高陶瓷的力學性能，但是同時容易被腐蝕。

無粘結劑碳化鎢陶瓷，由於具有更好的耐腐蝕性能，已經作為傳統硬質合金的替代品，廣泛使用於腐蝕環境。此外，該類陶瓷應用于磨損材料時，還具有比其他陶瓷材料更優異的耐高壓力和高速滑動摩擦。

不過，無粘結劑的碳化鎢陶瓷製備也相對複雜，一般而言，無粘接劑碳化物陶瓷是由兩種或者兩種以上不同的碳化物燒結製備而成。製備過程中不同碳化物原材料的粒徑、混合均勻性、兩相介面等因素對最終製備的陶瓷材料性能有很大的影響。直接利用單質元素，製備無粘接劑陶瓷材料還非常有難度，目前我國能掌握生產技術的企業也是鳳毛麟角。

近來，有企業採用高溫高壓合成方法製備無粘結劑碳化物陶瓷材料。該工藝不需要二元碳化物——碳化鉬和碳化鎢——做為原料、不採用任何降低合成條件的助熔劑，直接通過不同單質成分的混合，通過調節合成溫度和壓力來調整二碳化鉬鎢的材料組分及純度，製備出高純度塊體二碳化鉬鎢陶瓷材料。其大致過程是這樣的：

以鉬粉(Mo)、鎢粉(W)和碳粉(C) 三種單質為原料，經原料混合、利用液壓機粉壓成型後， 將樣品裝入合成腔體當中。組裝腔體中採用石墨熱管，用葉臘石做保溫材料，利 用六角氮化硼保護腔體，合成壓力為5.0GPa，合成溫度為1800K，保溫保壓時 間為60分鐘，停止加熱後樣品自然冷卻至室溫後卸壓，獲得二碳化鉬鎢陶瓷材料，這是一種性能優異的無粘結劑碳化鎢陶瓷。

本工藝不需要二元的碳化物做為原料；不需要任何(比如金屬鋁等)助熔劑；通過調節單質原料的配比、溫度和壓力來提高二碳化鉬鎢的純度，並製備出了較高純度的塊體二碳化鉬鎢材料。從而大大縮短了傳統方法的製備週期和燒結的時間，合成的塊體材料有利於優化其物理和機械性能。