超细碳化钨粉末还原方法

超细硬质合金是近年来发展起来的工具材料,主要以超细碳化钨粉末为基础原料,并添加适当的粘结剂(如Co)和晶粒长大抑制剂来生产高硬度、高耐磨性和高韧性的硬质合金材料,其性能比常规硬质合金高,在难加工金属材料工具、电子行业的微型钻头、精密模具、医用牙钻等领域已呈现出越来越广泛的应用前景。

超细碳化钨粉末在还原碳化制备方法分成两大类:(1)还原碳化两步法:即由含钨前驱体先制备出W粉,再与含碳的物质进行碳化生成WC粉末。(2)还原碳化一步法:即含钨的前驱体(如WO3)直接被还原碳化生成WC粉末,该方法一般需要制备较高活性的钨前驱体。不管何种方法,一般都使用超细钨粉和炭粉的前驱体混合后经高温碳化生产超细碳化钨粉,但是因为该方法超细钨粉比表面积大、表面活性强,与空气稍有接触即发生氧化自燃现象,影响产品质量,造成物料损失。

超细碳化钨粉末图片

为了破解这一难题,研究人员通过优化程序找到了有效还原超细碳化钨粉末的制备方法,其程序为:

(1)超细钨粉的钝化:在超细钨粉中充入纯净二氧化碳气体后静置,使超细钨粉末表面钝化;(2)配炭:将钝化后的超细钨粉和炭粉装入配炭机中,冷却水降温,通入惰性气体保护后混合,混合后自然冷却;

(3)碳化:将混合好的超细钨粉和炭粉在炭化炉中高温碳化合成块状碳化钨粉;(4)粉碎过筛:将块状的碳化钨粉装入粉碎机中粉碎,冷却后过筛得到碳化钨粉末。

上述方法是先将原料超细钨粉用纯净二氧化碳气体钝化,在后续的步骤中采用冷却水降温和通入惰性气体的方法降低粉末温度和表面活性,避免了前驱体与空气的接触,防止超细钨粉和炭粉形成的前驱体的氧化和自燃反应,提高了产品的质量,减少了物料的损失,超细钨粉和碳粉的混合量是传统方法的1~2倍,提高了生产效率。 

 

 

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