分段式蒸發結晶法參數設置

鎢元素的應用十分廣泛,所以涉及到鎢冶煉及其後續處理的相關工序也備受大家的重視。其中,針對超硬模具和鑽頭等耐磨性要求極高的零部件,為了提高零部件的耐磨性,其中最根本的方法便是減小材料中添加鎢元素晶體的粒徑,從而在材料的根本上對零部件加以改進。

仲鎢酸銨是鎢冶煉過程中最主要的產物,由於鎢粉的晶形具有傳承性,因此研究生產小粒徑仲鎢酸銨晶體也就有相當的必要。現在最常用的仲鎢酸銨制取方法是蒸發結晶發,如何在蒸發結晶過程中,通過參數控制晶體的生長,有著十分重要的技術學問。

蒸发结晶法图片

溶液的結晶過程可分為:初期濃縮、晶核析出、晶體生長和晶體老化四個階段。四個階段的溶液比重、溶液體積、固液比例都不同,在結晶過程的不同時段採用不同的攪拌轉速,能夠控制各時段溶液中產生的晶核數量和晶體的生長速度,最終影響晶體的晶核數量。

採用蒸發結晶法,將鎢酸銨溶液加入到結晶器中進行分段式蒸發結晶,取分段式蒸發結晶出 的晶體烘乾即得到小粒徑仲鎢酸銨晶體,所述分段式蒸發結晶的具體步驟為:

a.將鎢酸銨溶液加熱至60℃;

b.使溫度控制在59-61℃,設置攪拌轉速為45r/min,保持0.8小時;

c.使溫度控制在61-63℃,設置攪拌轉速為40r/min,保持0.6小時;

d.使溫度控制在64-66℃,設置攪拌轉速為35r/min,保持1.3小時;

e.使溫度控制在67-69℃,設置攪拌轉速為30r/min,保持1小時;

f.使溫度控制在71-73℃,設置攪拌轉速為25r/min,保持0.7小時;

g.使溫度控制在63-65℃,設置攪拌轉速為20r/min,保持0.5小時;

h.使溫度控制在61-63℃,設置攪拌轉速為15r/min,保持0.9小時。

通過分段式控制蒸發結晶的溫度和攪拌,並結合精確的時間配比,通過步驟b和步驟c,在一定程度上加速了蒸發結晶過程中初期濃縮的速度,同時又為後續細化晶核打下基礎;通過步驟d和步驟e,實現了蒸發結晶過程中晶核析出的穩定輸出,在增大晶核析出數量的同時,又達到了細化晶核的效果;通過步驟f,實現了蒸發結晶過程中晶體生長的快速飽和,在縮短晶體生長時間的同時,還能使其保持穩定;通過 步驟g和步驟h,實現了蒸發結晶過程中晶體老化的穩定成型,保證了成型晶體的一致性。

上述方法簡單實用,效果明顯,僅僅通過控制攪拌時間、速度和溫 度便精確達到了影響晶體生長,從而達到了控制最終結晶體性能的目的,實現了小粒徑仲鎢酸銨晶體的生產,而且生產的小粒徑仲鎢酸銨晶體一致性好。

 

 

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