循环氧化法助钨粉制取粒度“再平衡”

钨粉是制造硬质合金的基础原材料,目前市场的的大多数硬质合金对钨粉粒度的大小并没有太多要求,但对钨粉的粒度均匀性却有着严格的要求。硬质合金在使用过程中出现裂纹、断裂等现象,大部分的原因就是粒度不均匀,特别是军工合金产品,对钨粉中的粗大颗粒控制更为严格,硬质合金生产实际过程中,不仅要关注钨粉的粒径大小,更重要的是要关注钨粉粒径的均衡和分布情况。

钨酸铵循环氧化还原法近年来提出的一种制取亚微米钨粉的新方法,它的主要是通过多次的钨酸铵—氧化钨相互循环转变,最终实现粒度平均的亚微米钨粉。于是,我们也可以尝试用循环氧化还原法帮普通钨粉实现粒度再平衡。

循环氧化法制取钨粉图片

因为是制取普通颗粒级别的钨粉,所以需先制取蓝钨来进行还原。钨酸铵循环氧化还原法的大致流程是:特纯仲钨酸铵在氩气中以缓慢地升温速度升到 600 ℃,保温 10 min,获得蓝钨→用所得的紫钨在氢气中进行第 1 次还原,制备出钨粉→钨粉在空气中缓慢升温到 500℃进行第 1次氧化,当温度达到 500 ℃时保温 10 min,获得三氧化钨→的三氧化钨在氢气中进行第 2 次还制备出钨粉,结束流程,获得钨粉。

经过对所制的钨粉进行检测,钨粉粒径分布在 3~10 μm 之间占 83.86%、 比表面积为 0.180 m2/g 的中颗粒钨粉,效果良好,这其中的主要原因是,蓝钨的相成分不是单相,根据氧化-还原沉积长大机理可知,蓝钨在还原过程中被还原不是同步进行的,因此,蓝钨第一次还原后所得钨粉粒径分布很不均匀。 当蓝钨第一次还原的钨粉被氧化为三氧化钨后,再进行还原时,由于此三氧化钨的粒径分布较均匀, 那么三氧化钨的还原过程是几乎同时进行的,所以,获得的钨粉粒径分布就趋于均匀化。简而言之,第一次的还原过程并不能得出粒度均匀的钨粉,对此也不必太纠结,直接再回炉还原一次巩固效果就可以了。

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