介質球磨工藝制取超細碳化鎢

工業的進步離不開材料的進步，隨著納米材料的出現，硬質合金的性能指標也朝多樣化發展，碳化鎢合金在尺寸納米級態有著超越常規合金的性能，是科學研究的重點方向，超細粉體的製備方法主要分為化學法和物理法兩種。化學法主要為化學沉澱法、溶膠－凝膠法等，物理法主要為機械球磨法。

嚴格來說，機械球磨法是我國創新的一種碳化鎢粉制取方案，物理機械方法較易制得粒徑分佈較小的納米粉體，同時生產成本相對較低，參數容易控制。但是機械法對於硬體要求高，受限於硬體技術的發展，目前主要目前工藝還存在著效率低下，球磨週期長，粉末團聚，細微性偏大等問題，因此對工藝的改良優化也就勢在必行，一般來說，添加介質分散劑能有助於機械球磨法的最終成效。

使用介質球磨工藝制取超細碳化鎢，以羧甲基纖維素鈉 CMC為分散劑，取碳化鎢粉末 400g、充填比為60%、介質球尺寸0.8 mm，以去離子水為球磨介質進行球磨實驗。實驗中每隔1h取樣一次，所取試樣進行鐳射細微性分佈測試。通過轉速的對比實驗:分散劑的對比實驗，分別在0.8mm和0.5 mm介質球尺寸下球磨10h 進行細微性分佈對比。

使用儀器測試發現，添加0.5%羧甲基纖維素鈉(CMC)的球磨工藝比樣品和未添加分散劑的球磨效率提高了13%，而且羧甲基纖維素鈉的加入可得到粒徑更小的 WC 粉。隨著球磨的時間延長，二者的球磨粒徑 差也越明顯。這是因為在球磨過程中，粉體尺度由大變小，范德華力及布朗運動現象逐漸明顯且越來越重要，粉體易發生團聚，而分散劑羧甲基纖維素鈉的加入可有效避免粉體團聚，更加有利於球磨。

研究表明，相對于普通機械球磨法，介質球磨工藝具有節能、高效、質優的種種優點，其所製成的超細碳化鎢粉更能符合物質的屬性 和細微性要求，添加 0. 5% 介質分散劑不僅提高了球磨效率，還有效防止了粉末團聚，磨球尺寸0. 8 mm的最佳目標細微性能達到0. 3微米到0. 4 微米之間，尺寸為0. 5 mm 的球磨最佳目標細微性能達到0. 1 微米到0. 2 微米之間。

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