粗晶碳化钨粉体制备

以碳化钨为主相的硬质合金是目前金属切削和矿岩采掘中最广泛使用的切削刀具。近年来国际上采矿用硬质合金技术领域最显著的技术进步之一，是发现 粗单晶碳化钨的“把持力”和“耐磨性”好，可以明显提高硬质合金的使用寿命，因此采矿用硬质合金都在朝着粗单晶碳化钨硬质合金的方向发展。

目前碳化钨粉的主要生产方式，是将钨粉和碳粉混合后在有保护气氛的高温环境中长 时间碳化，获得晶粒尺度2～5μm的碳化钨粉体，但是该生产方式很难形成晶粒尺度超过10μm的碳化钨完整单晶粒，因此成为制约粗单晶碳化钨矿用硬质合金刀具生产的瓶颈。

有研究人员提出一种粗晶碳化钨粉体制备方法，其制备过程是：在含钨、碳和铁的高温液体中，钨原子与碳原子经液态扩散化合，形成大量碳化钨晶核，在缓慢冷却过程中，碳化钨晶核逐步长大，形成晶粒尺度超过7μm的粗单晶碳化钨，最后与铁一起凝固，用盐酸溶液腐蚀掉铁后，得到纯的粗单晶碳化钨粉，具体操作过程是：

按照重量份数，将5份钨粉、3份氧化铁粉、1份碳粉、1份铝粉均匀混合，装入底部和上部分别安装两个相互接触的碳棒电极的耐火材料坩埚中，上碳棒电极可作上下运动，通电后上电极稍微抬起引燃电弧，预热粉末并引发放热反应，在化学热和电弧加热的共同作用下，粉末熔化成高温液体，这时将电流缓慢降低，随着反应完成和电流逐步减小，温度逐渐下降，液体中碳化钨晶粒开始形核并长大，大多数都可长大到10μm以上，某些可长大到70μm左右，而且晶形完整，晶体缺陷较少，待坩埚中的液体全部凝固冷却到室温后，取出凝固块体，放入盐酸溶液中，腐蚀掉块体中的铁，碳化钨粉沉淀到容器底部，过滤后用清水漂洗，干燥后过筛，筛分出晶粒尺度超过7μm的粗单晶碳化钨粉体。

据了解，该方法生产效率高，能耗小，设备简单，操作简便，可批量生产平均晶粒尺度超过7μm的粗单晶碳化钨粉体。