纳米W粉阶段碳化制备纳米WC粉的工艺及机制研究

摘要：

以平均粒径40 nm的W粉为原料, 采用"预碳化+二段碳化"的阶段碳化工艺制备出平均粒径为82 nm的近球形WC粉. 利用X射线衍射(XRD)、 场发射扫描电镜(FE-SEM)、 BET比表面积分析仪等测试方法, 分别对碳化产物的物相组成、 形貌和粒径大小进行表征. 研究了不同预碳化温度和二段碳化温度对WC粉粒径和形貌的影响, 并对阶段碳化的机制进行了讨论. 结果表明, 在800~1000 ℃范围内, WC粉的平均粒径随预碳化温度升高呈先减小后增大的变化趋势, 在900 ℃达到最小值. WC粉的平均粒径随二段碳化温度升高而增大, 当二段碳化温度高于1250 ℃时, WC粉的平均粒径显著增大. 碳化过程中WC颗粒的长大主要是由碳化初期纳米W颗粒的烧结合并引起的. 低温预碳化能够在W粉颗粒表面形成一定厚度的WC层, 阻碍W粉颗粒发生烧结合并, 从而有效抑制WC粉的长大. 阶段碳化制备纳米WC粉的最佳工艺为: 预碳化温度900 ℃, 二段碳化温度1150~1200 ℃.

关键词：纳米碳化钨、预碳化、碳化温度、烧结合并

所属期刊栏目：41

分类号：TF123(冶金技术)

资助基金：国家自然科学基金项目51364036, 51471083

在线出版日期：2017-08-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：775-782