复式碳化物的制备

复式碳化物是一种硬质合金行业和其他新材料行业广泛使用的原料,作为硬质合金及金属陶瓷的添加剂可以改善硬质合金的各项性能,如高温强度,高温抗氧化,抗月牙洼磨损和抗刀屑瘤的能力等,还应用于热喷涂等离子喷涂硬质薄膜电子行业的导电领域。复式碳化物主要有两种:Ti-WC(YT合金的主要成分)复式碳化物、WC-Ti-TaC(NbC)复式碳化物。
 
一、Ti-WC复式碳化物的制备
1、将WC、TiO2、炭黑的混合物在1700℃-2000℃温度下于氢气氛围中碳化制取。此工艺为硬质合金工业普遍采用的工艺。
Ti-WC复式碳化物图片
反应原理:
在高温下,二氧化钛还原并生成碳化钛:
TiO2+3C=TiC+2CO
其实,反应分三段进行:
2TiO2+C=Ti2O3+CO
Ti2O3+C=2TiO+CO
TiO+2C=TiC+CO
在TiC-WC体系中,碳化钛即使在高温中也不在碳化钨中溶解,WC向TiC中的溶解过程并非是整体向里溶解,而是将WC分解成W和C分别溶进。因为,它们的固溶分两种形式,W溶解于TiC中为置换式固溶,而C向TiC中溶解为填隙式固溶。
2、将WO3、TiO2、炭黑的混合物在1700℃-2000℃温度下于氢气氛围中直接碳化制取。
3、将钨粉、TiO2和炭黑的混合物在1700℃-1800℃温度下于氢气氛围中碳化制取。
 
二、WC-Ti-TaC(NbC)复式碳化物
1、将TiC、WC和TaC(NbC)经高温碳化制取。
2、将WC、TiO2、Ta2O5(Nb2O5)、炭黑的混合物经高温固溶。
3、将WC、TiO2、TaC(NbC)、炭黑的混合物经高温固溶。
 
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