二硼化钨硬质材料的生产

作为一种典型的过渡金属钨硼化物，二硼化钨（WB2）是一种新型的硬质材料，具有高硬度（在4.9N载荷下的维氏硬度达到20GPa以上）、良好的耐磨性和化学稳定性等优良特性，被广泛应用于切削刀具、耐磨涂层等领域。然而，目前的生产方法即高温高压下的烧结技术不仅生产成本较高，而且硼元素还会挥发。针对上述的问题，专利号为CN107285329A的研究者提出一种机械合成法。

机械合成法的具体步骤：1）将钨粉和非晶硼粉混合，添加磨球，在氩气的保护气氛及室温下进行球磨，合成WB2粉末；2）将WB2粉末压成片，再通过冷等静压预压成型，得WB2压片；3）将WB2压片在真空或者氩气气体保护下与l500-1800°C中进行烧结，制得二硼化钨硬质材料。

该生产技术的注意事项：（1）步骤1）中球磨时间约为45h，磨球的材质为碳化钨，钨粉和非晶硼的摩尔比为1:2.5〜5；钨粉和非晶硼粉的总质量与磨球的质量比为1:3〜6。（2）步骤2）中预压的压力为150〜250MPa。（3）步骤3）中烧结的保温时间为1〜2h。

该生产技术的优点在于：在常温常压下就可直接合成WB2粉末，幷在常压下就可制得致密的WB2硬质材料，其制备过程可控性强；所制造的WB2硬质材料具有较高的纯度，其在4.9N载荷下的维氏硬度值可达到20GPa以上，适合制作切削刀具、电极材料、耐腐蚀材料和屏蔽材料。

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