直接还原碳化法制备超细WC粉体研究.pdf

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1、第31卷第4期矿冶工程V01．3lNo42011年O8月MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGAugust2011直接还原碳化法制备超细WG粉体研究①何利民，唐．Y-)I1(长沙矿冶研究院，湖南长沙410012)摘要：采用直接还原碳化法，以偏钨酸铵(AMT)和炭黑为原材料，在N：气氛中制备出超细WC粉末。对不同温度下反应产物进行XRD、SEM以及化学成分分析，结果显示：含钨相逐步由AMT向WO，WO：，，W，WC转变并最终生成完全渗碳的WC粉末；1150℃下反应2h可

2、得到化合碳含量为6．09％的超细WC粉末，粒度为0．3Ixm，比表面积为2．285ITI／g。对反应过程及机理进行了分析探讨，结果表明：碳化温度应高于981K，反应产生CO，降低CO分压有利于碳化反应的进行。关键词：碳化钨；直接还原碳化；反应机理中图分类号：TF123文献标识码：A文章编号：0253—6099(2011)04—0109—04PreparationofUltrafineWCPowdersbyDirectReductionandCarbonizationProcessHELi—min

3、，TANGSan—chuan(ChangshaResearchInstituteofMiningandMetallurgy，Changsha410012，Hunan，China)Abstract：Adoptingthedirectreductionandcarbonizationmethod，uhrafineWCpowderscanbepreparedinaN2atmospherewithcarbonblackandAMTasrawmaterials．TheXRD，SEMandelemental

4、contentanalysisontheproductsobtainedunderdiferentreactiontemperaturesshowthat，withtheincreaseoftemperature，thephaseoftungstenturnedgraduallyfromAMTtoWO3，WO2W，W2CandafullycarburizedWCpowdercanbeeventuallygenerated．After．72，treatedfor2hrsat1150oC，ultra

5、fineWCpowderwithameansizeof0．3I．Lm，acombinedcarboncontentof6．09％andaspecificsurfacearea(BETmethod)of2．285m／g，canbesynthesized．Investigationonthereactionprocessandmechanismshowsthat，theinitialcarbonizationtemperatureshouldexceed981K，as，underthiscondit

6、ion，thegaspro—ductionofthereactionwasmainlyCO，anditisconducivetothecarbonizationprogresstoreducethepartialpressureofCOinthesystem．Keywords：tungstencarbide；directreductionandcarbonization；reactionmechanism超细硬质合金具有高强度、高硬度特性，有效地解还原碳化生产超细WC粉末，该法的优点是可以快速决

7、了传统硬质合金硬度与强度之间的矛盾，广泛应用连续生产细而均匀的碳化钨粉。东京钨公司公布其最于制作集成电路板微型钻头、点阵打印机打印针头、精细粒级碳化钨的BET粒径为0．11～0．13m，处于世密工模具、难加工材料刀具、木工刀具、医用牙钻界领先水平。美国OMG公司从DOW化学公司引等¨。因此，它已经成为难熔金属与硬质合金材料领进快速碳热还原(1500～2000℃)技术，已能低成域内各国科学家竞相研究的热点之一。本、大批量生产3种亚微米级(0．8、0．4、0．2m)WC制备超细硬质合金关键是要制备超

8、细WC粉末，粉末。志恒宪良¨采用WO和碳黑直接还原和碳化方法主要有：喷雾转换法J、机械合金化法J、原位渗(直接碳化法)，制成0．1m的超细WC粉和超细硬碳法j、等离子体化学合成法J、直接碳化法J、气相质合金。国内的孙鹏采用直接还原碳化法来制备反应法等。直接还原碳化技术是工业化生产超细WC粉末，即采用WO粉末和碳粉在还原性气氛中直硬质合金原料粉末的先进技术，具有反应温度低、工艺接还原碳化。通过对反应物WO粉末和碳粉高能球简单、生产成本低、产品性能优异的优点，具有诱人的磨预处理以及对产物WC粉末的高