球形钨粉制备

钨具有高硬度、高强度、低蒸汽压、良好的耐蚀性和高温耐蚀性等一系列优异性能。用其制成的钨多孔体具有特别优良的尺寸稳定性和耐久的寿命，已越来越广泛用于电子、航空、武器等应用领域中。随着电子、航空领域的发展，对钨材料提出了球形致密微细化的形貌结构要求。

在电子领域，例如制备电真空器件用高发射率的钨基阴极材料时，为了满足储备式阴极材料质量性能的更高要求，应使用比目前使用的多角形钨粉具有粒度组成更窄，颗粒表面更圆滑的钨粉作原料，因为采用球形致密钨粉制备的多孔钨基体可以为发射物质钡提供充足的储存空间和迁移通道，这样就可以有效地提高发射电流密度，提升整个阴极组件的性能。

在热喷涂领域，致密球形粉体是形成均匀涂层的基础，球形钨粉因其流动性好, 得到的涂层更均匀、致密，同时细微化的粉体可以获得更加致密的涂层，提高涂层的耐磨性和耐热性能；在粉末冶金工艺中,用球形钨粉做成的粉末冶金压坯在一方面烧结过程中收缩非常均匀,可实现良好的尺寸控制，用球形钨粉制造的火箭喷嘴衬套,在热应力下具有良好的抗断裂性和抗腐蚀性。我国作为钨资源大国, 研究开发高性能球形钨粉对发挥我国优势资源, 促进我国材料工业的发展具有十分重要的意义。

目前能成功球形钨粉的制备方法主要有：1、等离子体化学气相合成法， 2、等离子球化法， 3、 钨酸盐沉淀还原法，上述方法对设备的要求极高，成本也较高或者生产环境的污染严重，同时制备出的球形钨粉的粒径分布局限在1.2~2.8微米。

近来，有学者提出一种形状分布均匀性好，工艺简单，生产成本较低且适于工业化生产的近球形钨粉的制备方法。其具体步骤如下：

1.将钨粉放置在50～100℃下干燥至含水率为1%以下；

2.将经过干燥处理的钨粉在450～520℃氧化处理，当氧化增重为8～11g/100g时冷至室温；

3.将干燥的粉末加入到OH-浓度为3～8mol/L 的碱性溶液中，粉末与溶液的比例为1g：5ml～1g：15ml，反应温度为70～100℃，然后静置至溶液呈透明及沉淀颜色与原始钨粉颜色一致，除去上层清液；

4.用去离子水对碱洗粉末进行清洗，粉末与去离子水的比例为1g/25ml～1g/50ml，再用酒精清洗，粉末与酒精比例为1g/25ml～1g/50ml；

5.将经过上述清洗的粉末在惰性气氛保护下干燥，干燥温度为50～100℃，直至含水率降至1%以下，制成近球形钨粉，粒度分布在2到5μm之间。

将经过干燥处理的钨粉进行氧化处理，由于钨粉突出部分尖角和棱边处比表面积大，活性较大，在氧化过程中的氧化速率会明显高于平坦的表面。将这些局部优先重氧化的突出部分（尖角）尖角和棱边用碱液洗去后，便形成了比原钨粉颗粒表面更圆滑的近球形颗粒。这种方法所制备的近球形钨粉具有形状分布均匀性好的优点，同时本发明方法还有工艺简单，生产成本较低且适于工业化生产的有益效果。

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