纳米级碳化钨复合粉末制备

背景及概述^[1-2]

碳化钨为黑灰色结晶性粉末。相对密度15.6(18/4℃)，熔点2600℃，沸点6000℃，莫氏硬度9。碳化钨不溶于水、盐酸或硫酸，溶于硝酸与氢氟酸的混合液。碳化钨在室温下能与氟激烈反应，在空气中加热时被氧化成氧化钨。在1550～1650℃下，金属钨粉与炭黑直接化合或在1150℃下，钨粉与一氧化碳反应，均可制得。

碳化钨(WC)是硬质合金和金属陶瓷的重要组成部分，具有高硬度、高耐磨性和优良的断裂韧性，被誉为“工业的牙齿”，在钻井工具、切削工具、精密模具、矿山工具、打印针头、军工穿甲弹等领域得到了广泛应用。

纳米级碳化钨复合粉末制备^[2]

CN200810147889.0报道了一种纳米级碳化钨复合粉末制备方法，该制备方法的实施方案是：以粉状钨酸铵、碳质还原剂和抑制剂为原料，其中抑制剂为铬的铵盐、草酸盐、乙酸盐、醋酸盐中至少一种或钒的铵盐、草酸盐、乙酸盐、醋酸盐中至少一种；将上述原料按照以WC的重量计，钨酸铵为81％～90％，碳质还原剂为16％～20％，抑制剂为0.5％～1.2％的配比溶于去离子水或蒸馏水中，并搅拌均匀，制得溶液，然后将该溶液加热、干燥，最后得到前驱体粉末，将前驱体粉末置于高温反应炉中，真空、氩气或氢气气氛保护条件下，于1000～1200℃、30～60min条件下碳化得到平均粒径＜100nm，粒度分布均匀的碳化钨复合粉末。

与现有制备技术相比，本发明的优点在于：

(1)首次制备出无粘结相的碳化钨复合粉末。本发明以原位合成新工艺制备出含有碳化钒或/和碳化铬晶粒生长抑制剂的碳化钨复合粉末。

(2)本发明采用碳质还原剂，来源丰富、价格低廉，节约了成本。

(3)反应时间短，节约能源。本发明可以在1000～1200℃、30～60min条件下制备纳米碳化钨复合粉末，大大节约了能源。

(4)工艺简单。本发明可一次碳化完成，工艺简单，操作方便，适合工业化生产。

(5)粒度均匀、细小。反应生成的碳化钨复合粉末粒径＜100nm，粒径分布范围较窄，且杂质含量少。

参考文献

[1]化学物质辞典

[2][中国发明,中国发明授权]CN200810147889.0一种纳米级碳化钨复合粉末及其制备方法