纤维状纳米碳化钨合成

碳化钨是制造硬质合金产品的的主要原料，其颗粒的大小对硬质合金产品性能有决定性影响。纳米碳化钨的制备成为提高硬质合金产品强韧性的主要途径，硬质合金是脆性材料，其硬度和强度之间存在着矛盾，硬度高则强度偏低，而强度高则硬度偏低。

由于纳米碳化钨在合成过程中易于团聚导致颗粒长大及在烧结过程中晶粒长大，如何解决合成过程中的团聚就可以破解这一麻烦，例如有学者研发出一种纤维状纳米碳化钨的合成方法，由于这种碳化钨结构的特殊，基本上可以忽略颗粒团聚的问题，其过程如下：

（1）碳纳米管和氧化钨粉按1:3‑50重量比加入乙醇溶液中，在球磨机中球磨分散，使碳纳米管和氧化钨粉均匀混合。

（2）将碳纳米管和钨粉的分散溶液过滤后真空干燥、干燥后的粉末放入高温炭化炉中，在氢气还原气氛中以500℃‑700℃的温度加热，保温2‑10小时，将氧化钨还原，接着在还原气氛中以1000℃‑1500℃以上加热，在氩气保护下保温3‑20小时，碳纳米管表层原子和钨反应生成碳化钨，内层保持碳纳米管原有结构。形成表层为碳化钨内层为碳纳米管的微观复合材料。

方案中，碳纳米管和钨反应在碳纳米管表层形成几个到数十个原子层厚度的碳化钨层，内层仍保持原有的碳纳米管结构的纤维状，直径可控制在10‑100nm，其制备的纳米碳化钨既保持了碳化钨的高硬度，又保持了碳纳米管的高强度、高韧性，这种微观纤维状纳米碳化钨复合材料完全解决了硬质合金产品强度和硬度不能兼有的矛盾，最终成品可用于硬质合金生产，也可用于替代铂催化剂。

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