製備粗晶粒仲鎢酸銨
- 分類：鎢的知識
- 發佈於：2015年3月04日
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仲鎢酸銨(APT)作為粉末冶金工業的原料,具有生產工藝流程簡單、成品純度高、易貯運等優點,因而近些年成為熱銷產品。隨著新型硬質合金及燈絲品種的不斷開發,其優異的性能使人們逐漸認識到,作為原料仲鎢酸銨的物理形貌會對後續產品碳化鎢及鎢粉性能產生深遠影響。
粗晶粒仲鎢酸銨平均粒度:取合成幹樣10g,壓成2mm厚圓片,在張氏粒度儀上,採用空氣透過法,測得試樣的平均費氏粒度。粒度分佈:取合成樣品10g,在1%NH4NO3水溶液中,用38～175μm絹篩濕篩APT,測烘乾後各篩上物質量百分數。
在60℃水浴溫度及一定的真空度下,將一定濃度的300mLAT溶液放入500mL3口瓶中,攪拌蒸發至析出乳白色的晶核,1/2h內升溫至主期蒸發溫度,同時用該濃度的AT溶液通過伸入瓶底的分液漏斗連續調節溶液的pH值,並控制在一定的範圍內,主期減壓蒸發時間為8h,冷卻至50℃,減壓抽濾,用20mL1%NH4NO3洗滌沉澱,抽幹,10mL蒸餾水洗滌,抽幹,最後將產品置於100℃恒溫乾燥箱內靜態乾燥3h,即得產品。
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粗晶粒仲鎢酸銨
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仲鎢酸銨(APT)作為粉末冶金工業的原料,具有生產工藝流程簡單、成品純度高、易貯運等優點,因而近些年成為熱銷產品。隨著新型硬質合金及燈絲品種的不斷開發,其優異的性能使人們逐漸認識到,作為原料仲鎢酸銨的物理形貌會對後續產品碳化鎢及鎢粉性能產生深遠影響。
鎢酸銨溶液自生晶核後的pH值及其控制範圍△pH對其生長速率有顯著影響,在主期蒸發溫度(90±5)℃、pH值7.9±0.1、常壓連續蒸發8h,可以制得費氏平均粒度40μm以上球形均勻仲鎢酸銨產品。
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塗層硬質合金刀具的特點
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塗層硬質合金刀具作為切削刀具發展上的一次革命，具有眾多優越的性能。
(1)力學和切削性能好。塗層硬質合金刀具將基體材料和塗層材料的優良性能結合起來，既保持了基體良好的韌性和較高的強度，又具有塗層的高硬度、高耐磨性和低摩擦係數。因此，塗層硬質合金刀具的切削速度比未塗層硬質合金刀具可提高 2 倍以上，並允許有較高的進給量。與未塗層硬質合金刀具相比，塗層硬質合金刀具的壽命可提高一倍。
(2) 通用性強。塗層硬質合金刀具通用性廣，明顯擴大了加工範圍，一種塗層刀具可以代替數種未塗層硬質合金刀具使用功能，因而可以大大減少刀具的品種和庫存量，降低刀具和設備成本。
(3)塗層硬質合金刀具壽命與塗層厚度有關。若以後刀面磨損為基準，隨塗層厚度的增加刀具壽命也會增加，但當塗層厚度達到飽和，刀具壽命不再明顯增加。但如果以前刀面月牙窪深度為刀具壽命的基準，刀具壽命與塗層厚度成正比，未發現飽和現象。塗層太厚時易引起剝離，塗層太薄時，則耐磨性能差，不能有效地保護基體，不同的塗層物質有其最佳塗層厚度。
(4)不同塗層材料硬質合金刀具，切削性能不一樣，低速切削時 TiC 佔有優勢，高速切削時 TiN較合適，TiAlN、TiCN、ZrN、Al2O3塗層的熱化學穩定性較高，適合更高的切削速度的條件下工作。
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單晶仲鎢酸銨粉體的製備工藝
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單晶仲鎢酸銨粉體具有良好的流動性，由單晶仲鎢酸銨經焙燒－氫還原制取的鎢粉，在壓制過程中因滑動磨擦阻力小，坯料的空洞缺陷明顯降低，加工材料的力學性能大幅度提高。由於抗拉、抗斷裂性能好，拉制過程鎢絲的成品率為90％，而以多晶仲鎢酸銨為原料生產的鎢絲其成品率僅為70％。因此，單晶仲鎢酸銨成為生產車用高品質鎢絲的必選粉體原料。此外，單晶仲鎢酸銨粉體具有較高的松裝密度，坯料中晶粒間隙小而均勻，力學缺陷少，壓實密度高，以其制取的合金材料其抗壓、抗剪力、抗衝擊性能優良。如以單晶仲鎢酸銨制取的頂錘壽命是以多晶仲鎢酸銨制取的2～3倍。由於配重作用大，單晶仲鎢酸銨是生產裝甲彈、高密度合金、微鑽、數控刀片等高性能鎢材料的優良粉體原料。
晶核出現前，攪拌轉速為30r／min；晶核出現時，攪拌轉速為50r／min；晶核出現1h後，攪拌轉速為70r／min；結晶後期至結晶結束，攪拌轉速為70～90r／min。在此工藝條件下，所得產品仲鎢酸銨單晶率達到最佳值；適當降低結晶前期溫度，仲鎢酸銨粉體單晶率有較大提升空間，在結晶溫度為80。C時達到最佳值，單晶率為96％。所研發的單晶仲鎢酸銨粉體製備流體層流控制技術及其裝置，可有效減少晶粒間的碰撞，使製備出的單晶仲鎢酸銨粉體單晶率達90％以上。
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塗層硬質合金刀具的分類
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根據塗層刀具基體材料的不同，塗層刀具可分為塗層硬質合金刀具、高速鋼塗層刀具和超硬材料塗層刀具等。 按塗層材料的性質又可分為兩類，一是“硬”塗層，另一種就是“軟”塗層。“硬”塗層刀具主要目標是高的硬度和耐磨性，主要優點是硬度高、耐磨性好，典型的是TiN 和 TiC 塗層；“軟”塗層刀具主要追求的是低摩擦係數，也稱自潤滑刀具，它與工件材料的摩擦係數很低，可減少粘結，降低切削力和切削溫度。
塗層硬質合金刀具是近 20 年以來發展最快的新型刀具，塗層工藝越來越成熟。所謂塗層硬質合金刀具，是指在硬質合金表面塗覆一層硬度和耐磨性很高的物質。在硬質合金刀具基體上塗覆一層或多層硬度高、耐磨性好的金屬或非金屬化合物薄膜(如 TiC, TiN, A12O3等)組成的塗層硬質合金刀具，能較好的解決刀具存在的強度和硬度之間的矛盾，這是切削刀具發展的一次革命。發展形式多樣、不同組合的多層塗層硬質合金刀具及優化的複合塗層硬質合金刀具將成為塗層發展的新前景。
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