亚微米碳化钨浅析

作为硬质合金最为重要的生产原材料之一,碳化钨(WC)粉末的颗粒形貌、尺寸大小 、粒度分布范围及杂质含量等性能指标,将直接影响硬质合金的质量和用途。根据颗粒尺寸大小的不同,WC粉末可以分为超粗碳化钨、微米碳化钨、亚微米碳化钨、亚纳米碳化钨和纳米碳化钨等。那相对于其他尺寸的WC粉末来说,亚微米WC颗粒有哪些优缺点呢?

亚微米碳化钨浅析图片

从定义来看,碳化钨是由过渡金属钨和非金属碳共同组成的一种化合物,英文名为Tungsten Carbide,化学式为WC,分子量为195.85。

从物理化学性质来看,WC的外观为黑色颗粒粉末,熔点约2870 ℃,沸点约6000 ℃,不溶于水、盐酸和硫酸,但易溶于硝酸-氢氟酸的混合酸中,有与金刚石相近的硬度,良好的导电导热性,较低的热膨胀系数,较高的弹性模量和抗压强度等特点。

值得一说的是,亚微米WC粉末的颗粒尺寸是介于微米和亚纳米之间,即100nm至1.0μm之间,因而在一定环境下不会像亚纳米WC那样容易团聚即分散性能更好,同时不需要像微米WC一样球磨时间偏长,更有利于制取亚微晶硬质合金。但它幷不适合应用于3D打印技术中,因为颗粒太大,生产出来的产品相对粗糙。

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从生产工艺来看,亚微米WC粉末是以钨酸铵溶液为原料,以高分子表面活性剂作为分散剂幷用醇或酮强化分散,采用喷雾干燥进行快速结晶干燥,获得细颗粒空心薄壁球形钨酸铵晶体,再经热解,氢气还原,碳化,原位生成即可。

从用途来看,亚微米碳化钨粉末主要是用来生产硬质合金、超硬刀具、喷气发动机部件和窑炉结构零部件等。

 

 

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