介质球磨工艺制取超细碳化钨

工业的进步离不开材料的进步，随着纳米材料的出现，硬质合金的性能指标也朝多样化发展，碳化钨合金在尺寸纳米级态有着超越常规合金的性能，是科学研究的重点方向，超细粉体的制备方法主要分为化学法和物理法两种。化学法主要为化学沉淀法、溶胶－凝胶法等，物理法主要为机械球磨法。

严格来说，机械球磨法是我国创新的一种碳化钨粉制取方案，物理机械方法较易制得粒径分布较小的纳米粉体，同时生产成本相对较低，参数容易控制。但是机械法对于硬件要求高，受限于硬件技术的发展，目前主要目前工艺还存在着效率低下，球磨周期长，粉末团聚，粒度偏大等问题，因此对工艺的改良优化也就势在必行，一般来说，添加介质分散剂能有助于机械球磨法的最终成效。

使用介质球磨工艺制取超细碳化钨，以羧甲基纤维素钠 CMC为分散剂，取碳化钨粉末 400g、充填比为60%、介质球尺寸0.8 mm，以去离子水为球磨介质进行球磨实验。实验中每隔1h取样一次，所取试样进行激光粒度分布测试。通过转速的对比实验:分散剂的对比实验，分别在0.8mm和0.5 mm介质球尺寸下球磨10h 进行粒度分布对比。

使用仪器测试发现，添加0.5%羧甲基纤维素钠(CMC)的球磨工艺比样品和未添加分散剂的球磨效率提高了13%，而且羧甲基纤维素钠的加入可得到粒径更小的 WC 粉。随着球磨的时间延长，二者的球磨粒径 差也越明显。这是因为在球磨过程中，粉体尺度由大变小，范德华力及布朗运动现象逐渐明显且越来越重要，粉体易发生团聚，而分散剂羧甲基纤维素钠的加入可有效避免粉体团聚，更加有利于球磨。

研究表明，相对于普通机械球磨法，介质球磨工艺具有节能、高效、质优的种种优点，其所制成的超细碳化钨粉更能符合物质的属性 和粒度要求，添加 0. 5% 介质分散剂不仅提高了球磨效率，还有效防止了粉末团聚，磨球尺寸0. 8 mm的最佳目标粒度能达到0. 3微米到0. 4 微米之间，尺寸为0. 5 mm 的球磨最佳目标粒度能达到0. 1 微米到0. 2 微米之间。

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