如何制备四硼化钨陶瓷粉体

四硼化钨因具有高熔点、高硬度、高电导率、优良的耐磨性以及对不同类型介质的高耐腐蚀性和抗氧化性等特点，在高温结构材料、耐火材料、电极材料等领域有广阔的应用前景，尤其是它的超硬特性，使其成为一种重要的候选超硬材料。

四硼化钨(WB₄)为六方结构，包含了B-B共价键单元和三维硼原子空间网状结构，这种特殊的晶体结构被大多数研究者认为是其超硬特性的根本原因。因而高纯的四硼化钨陶瓷粉体是推广其应用的基础，目前国内外对于合成WB₄的报道较少，主要在于在B-W二元系化合物合成过程中硼元素易挥发，得到的目标产物化学计量比发生偏离，因此合成纯度高、粒径均匀的WB4的难度很大。

经文献检索发现，我国已有能成功制备高纯度四硼化钨陶瓷粉体的案例，其主要采用钨粉和硼粉为原料，在高温真空热压条件下合成四硼化钨(WB4)陶瓷粉体，可用于制备超硬材料，其大致内容归纳为以下几个步骤：

步骤1，混料：

钨粉∶无定型硼粉＝1∶12配料，混合均匀，得到混合粉体；其中，钨粉纯 度大于98％，粒径为0.5μm；无定型硼粉纯度大于95％，粒径为0.5μm；

步骤2，装料：

将石墨热压模具的内壁表面贴附高密度石墨纸后，将混合粉体装入模具中，放入 真空热压烧结炉。

步骤3，热压合成：

(1)将真空热压烧结炉抽真空，保持真空度在10Pa以下，以10℃/min的升温速率升温至1400℃，然后在压力30MPa，保温保压烧制60min；

(2)保温结束后卸压，自然冷却至室温，制得四硼化钨块体；

步骤4，制成品：

将块体表层的石墨纸除去，然后将块体粉碎研磨，得到粒度为60目的四硼化钨陶瓷粉体。

对制备出的四硼化钨陶瓷粉体的X光衍射图表明，所制备的WB4粉体纯度非常高，未有其他杂质相，且制备方法简单、稳定，易于实施。

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