亚微米碳化钨浅析

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作为硬质合金最为重要的生产原材料之一 , 碳化钨(WC)粉末的颗粒形貌、尺寸大小 、粒度分布范围及杂质含量等性能指标 , 将直接影响硬质合金的质量和用途 。 根据颗粒尺寸大小的不同 , WC粉末可以分为超粗碳化钨、微米碳化钨、亚微米碳化钨、亚纳米碳化钨和纳米碳化钨等 。 那相对于其他尺寸的WC粉末来说 , 亚微米WC颗粒有哪些优缺点呢?
从定义来看 , 碳化钨是由过渡金属钨和非金属碳共同组成的一种化合物 , 英文名为Tungsten Carbide , 化学式为WC , 分子量为195.85 。
从物理化学性质来看 , WC的外观为黑色颗粒粉末 , 熔点约2870 ℃ , 沸点约6000 ℃ , 不溶于水、盐酸和硫酸 , 但易溶于硝酸-氢氟酸的混合酸中 , 有与金刚石相近的硬度 , 良好的导电导热性 , 较低的热膨胀系数 , 较高的弹性模量和抗压强度等特点 。
值得一说的是 , 亚微米WC粉末的颗粒尺寸是介于微米和亚纳米之间 , 即100nm至1.0μm之间 , 因而在一定环境下不会像亚纳米WC那样容易团聚即分散性能更好 , 同时不需要像微米WC一样球磨时间偏长 , 更有利于制取亚微晶硬质合金 。 但它并不适合应用于3D打印技术中 , 因为颗粒太大 , 生产出来的产品相对粗糙 。
【亚微米碳化钨浅析】从生产工艺来看 , 亚微米WC粉末是以钨酸铵溶液为原料 , 以高分子表面活性剂作为分散剂并用醇或酮强化分散 , 采用喷雾干燥进行快速结晶干燥 , 获得细颗粒空心薄壁球形钨酸铵晶体 , 再经热解 , 氢气还原 , 碳化 , 原位生成即可 。
从用途来看 , 亚微米碳化钨粉末主要是用来生产硬质合金、超硬刀具、喷气发动机部件和窑炉结构零部件等 。
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