超细碳化钨粉末制取工艺改良

硬质合金因其具有高硬度、高红硬性、高的抗压强度、高耐磨 及良好的耐腐蚀性等优异性能，被誉为“工业的牙齿”，广泛应用于几乎涉及到国民经济的 各个部门和现代技术的各个领域。碳化钨作为硬质合金的主要材料，人们一直致力于提高其硬度与韧性这对矛盾性能的研究工作。

有研究表明，对于超音速火焰喷涂碳化钨基硬质合金涂层来讲，细化碳化钨晶粒能够显著提高材料的硬度和韧性等性能，且涂层的耐磨性等性能也随着碳化钨晶粒尺寸的减小而提高。

然而，在传统常见的超细碳化钨粉末的制取工艺过程中，由于超细碳化钨晶粒尺度小，比表面积大，吉布斯自由能高，长时间的高温 处理易导致碳化钨晶粒长大，甚至粗化的现象，难以有效保持碳化钨的超细晶粒尺度，因而粉末易粘结成团，须进行破碎处理，破碎工艺延长了生产工序，耗能大，成本高。为克服传统工艺存在的不足，有学者对传统喷雾工艺进行改进，以制备超细碳化钨粉末，其过程如下：

将83wt％的碳化钨粉(粒径100-300nm)和17wt％的钴粉(粒径1-2μm)加入球磨机内，同时加入无水乙醇，磨球选用Ф16mm和Ф6mm两种尺度YG6硬质合金磨球，球料比4: 1，球磨转速50r/min，球磨时间12h；湿磨后，加入占混合粉末质量分数2％的聚乙二醇，搅拌 2h后，于闭式喷雾干燥塔中进行造粒，得到造粒粉末，进口温度控制在240℃，出口温度控制在120℃，雾化器转速为18000r/min，干燥及保护气氛为氮气，塔压为2KPa；将造粒粉末于管式炉中进行脱脂处理，温度800℃，时间12h；将脱脂处理后的粉末于立式烧结炉中瞬态烧结，粉末在氮气载气(载气流速为150ml/min)的作用下加速且连续均匀竖直流过立式烧结炉中的加热区，且于加热区中完成烧结，得到烧结粉末，冷却、 分级，即为所述超细碳化钨基球形热喷涂粉末。

与现有技术相比，改进后的工艺烧结时间极短，从而强烈抑制了碳化钨和碳化铬超细晶粒的长大，良好地保有了二者原始晶粒尺度，强烈制约了碳化钨氧化脱碳行为，可获得高性能超细晶粒碳化钨基球形热喷涂粉末并同时避免了烧结粉末间粘结成团，取消了常规工艺中机械破碎这一后续工序，缩短了生产流程，提高了生产效率及产品利用率，减少制备成本。

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