仲钨酸铵新法还原超粗钨粉

超粗钨粉是制备超粗碳化钨的重要原料,相对于超细钨粉,它具有高温缺陷少、显微硬度高、微观应变小等一系列优点,广泛用于地矿工具、冲压模具、石油钻头、隧道掘进刀具、高速切削车刀、硬面材料等领域。

常见的仲钨酸铵还原超粗钨粉的流程一般是将仲钨酸铵还原成蓝钨或黄钨,再经过氢气还原炉制取。这种方法制备的钨粉是很规则的多晶形,粉末粒度大多控制在2微米至5微米之间,粉末粒度适中。

超粗钨粉图片

为了能制取超粗钨粉,以往人们还要在氧化钨中添加Li或Na, 就钨粉的平均度而言,往仲钨酸铵中添加Li的工艺是见效最明显的,但在粉中残留的含量很大;同时有研究表明,在仲钨酸铵中添加少量的Na元素,不但能提高钨粉的费氏粒度,且可以提高钨粉的均匀性掺杂坡元素能大幅度地提高钨粉的费氏粒度,但使粉末均匀性变差。

有学者提仪使用Na、Li共渗仲钨酸铵,在提高钨粉粒度的同时,也可以提升均匀性。这是由于钨粉的粒度主要取决于仲钨酸铵的粒度,在钨酸铵溶液结晶开始前加入晶种,可以抑制新的晶核形成,如果加入的晶种量“合适”,获得的仲钨酸铵产品主要由晶种长大的晶粒组成,粒度比不加晶种的产品粒度要粗。研究表明,加入NaCL后的仲钨酸铵粉末的平均粒径由4μm长大到15μm,加入Li2CO3的后的仲钨酸铵粉末的平均粒径由4μm长大到23μm,NaCL和Li2CO3促进仲钨酸铵粉末粒度的长大明显,两者结合,最大可长大到60μm。

超粗钨粉图片

此外,添加了药剂的仲钨酸铵粉末还原成黄钨或蓝钨后,在氢气还原下最后形成粗粒钨粉,这其中氢还原的温度控制也有着很重要的作用。采用低氢气流量、大装舟量、慢推速、1000℃高温还原的条件能进一步提高碱金属盐对颗粒长大的促进作用,将钨粉的粒度再增大一倍,达到最大粒径150μm,平均粒径68μm的指标。

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