紫鎢氫還原制備納米鎢、碳化鎢粉體及其性能研究.pdf

1、超細(xì)/納米硬質(zhì)合金由于具有超細(xì)或納米晶粒結(jié)構(gòu)而表現(xiàn)出常規(guī)材料難以具備的高強(qiáng)度、高韌性、高硬度等優(yōu)異性能，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。納米鎢(W)和碳化鎢(WC)粉體是制備超細(xì)/納米硬質(zhì)合金的重要原材料，因此制備優(yōu)質(zhì)的納米鎢和碳化鎢粉體顯得尤為重要。本文依據(jù)工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)，通過優(yōu)化傳統(tǒng)工藝采用氫還原碳化法制備納米W和WC粉體。此方法具有流程短、穩(wěn)定性高、成本低和無污染等優(yōu)點(diǎn)。
　　 研究過程采用X射線衍射儀(XRD)測(cè)定物相、晶

2、粒大小及晶格參數(shù)；能譜儀(EDS)檢測(cè)其成分及含量；比表面積法(BET)測(cè)定比表面積和孔結(jié)構(gòu)，求其平均粒徑；用掃描電鏡(SEM)、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(FESEM)觀測(cè)粉末微觀形貌及顆粒尺寸；成分分析法確定納米WC粉體總碳含量(Ct)、游離碳含量(Cf)；利用熱分析儀測(cè)DSC-TG曲線研究熱穩(wěn)定性。最后得到如下結(jié)論：
　　 ⑴以紫鎢為原料，在工業(yè)化生產(chǎn)條件下通過降低還原溫度、減緩?fù)浦鬯俣?、減小裝舟量和增大通氫流量等還原工藝條件實(shí)現(xiàn)批量

3、生產(chǎn)不同粒徑納米W粉體。制備的納米W粉體純度高、外形大多為球形、顆粒細(xì)小且分布均勻。納米W粉的晶格發(fā)生收縮且晶格畸變率與粒徑的倒數(shù)成正比線性關(guān)系。
　　 ⑵采用納米W粉體為原料，粒狀炭黑為碳源，在H2保護(hù)下低溫快速碳化制備納米WC粉體。納米WC粉體具有顆粒細(xì)小且分布均勻，純度高；外形呈現(xiàn)球形、板狀及多角形狀，非常適合制備優(yōu)質(zhì)的納米硬質(zhì)合金。
　　 ⑶納米W和WC粉體比表面與孔結(jié)構(gòu)的最佳測(cè)試條件是脫氣溫度T=300℃，脫氣