12070-12-1 / 納米級碳化鎢復合粉末制備

背景及概述^[1-2]

碳化鎢為黑灰色結晶性粉末。相對密度15.6(18/4℃)，熔點2600℃，沸點6000℃，莫氏硬度9。碳化鎢不溶于水、鹽酸或硫酸，溶于硝酸與氫氟酸的混合液。碳化鎢在室溫下能與氟激烈反應，在空氣中加熱時被氧化成氧化鎢。在1550～1650℃下，金屬鎢粉與炭黑直接化合或在1150℃下，鎢粉與一氧化碳反應，均可制得。

碳化鎢(WC)是硬質合金和金屬陶瓷的重要組成部分，具有高硬度、高耐磨性和優良的斷裂韌性，被譽為“工業的牙齒”，在鉆井工具、切削工具、精密模具、礦山工具、打印針頭、軍工穿甲彈等領域得到了廣泛應用。

納米級碳化鎢復合粉末制備^[2]

CN200810147889.0報道了一種納米級碳化鎢復合粉末制備方法，該制備方法的實施方案是：以粉狀鎢酸銨、碳質還原劑和抑制劑為原料，其中抑制劑為鉻的銨鹽、草酸鹽、乙酸鹽、醋酸鹽中至少一種或釩的銨鹽、草酸鹽、乙酸鹽、醋酸鹽中至少一種；將上述原料按照以WC的重量計，鎢酸銨為81％～90％，碳質還原劑為16％～20％，抑制劑為0.5％～1.2％的配比溶于去離子水或蒸餾水中，并攪拌均勻，制得溶液，然后將該溶液加熱、干燥，最后得到前驅體粉末，將前驅體粉末置于高溫反應爐中，真空、氬氣或氫氣氣氛保護條件下，于1000～1200℃、30～60min條件下碳化得到平均粒徑＜100nm，粒度分布均勻的碳化鎢復合粉末。

與現有制備技術相比，本發明的優點在于：

(1)首次制備出無粘結相的碳化鎢復合粉末。本發明以原位合成新工藝制備出含有碳化釩或/和碳化鉻晶粒生長抑制劑的碳化鎢復合粉末。

(2)本發明采用碳質還原劑，來源豐富、價格低廉，節約了成本。

(3)反應時間短，節約能源。本發明可以在1000～1200℃、30～60min條件下制備納米碳化鎢復合粉末，大大節約了能源。

(4)工藝簡單。本發明可一次碳化完成，工藝簡單，操作方便，適合工業化生產。

(5)粒度均勻、細小。反應生成的碳化鎢復合粉末粒徑＜100nm，粒徑分布范圍較窄，且雜質含量少。

參考文獻

[1]化學物質辭典

[2][中國發明,中國發明授權]CN200810147889.0一種納米級碳化鎢復合粉末及其制備方法