超細碳化鎢粉末制取工藝改良

硬質合金因其具有高硬度、高紅硬性、高的抗壓強度、高耐磨 及良好的耐腐蝕性等優異性能，被譽為“工業的牙齒”，廣泛應用於幾乎涉及到國民經濟的 各個部門和現代技術的各個領域。碳化鎢作為硬質合金的主要材料，人們一直致力於提高其硬度與韌性這對矛盾性能的研究工作。

有研究表明，對於超音速火焰噴塗碳化鎢基硬質合金塗層來講，細化碳化鎢晶粒能夠顯著提高材料的硬度和韌性等性能，且塗層的耐磨性等性能也隨著碳化鎢晶粒尺寸的減小而提高。

然而，在傳統常見的超細碳化鎢粉末的制取工藝過程中，由於超細碳化鎢晶粒尺度小，比表面積大，吉布斯自由能高，長時間的高溫 處理易導致碳化鎢晶粒長大，甚至粗化的現象，難以有效保持碳化鎢的超細晶粒尺度，因而粉末易粘結成團，須進行破碎處理，破碎工藝延長了生產工序，耗能大，成本高。為克服傳統工藝存在的不足，有學者對傳統噴霧工藝進行改進，以製備超細碳化鎢粉末，其過程如下：

將83wt％的碳化鎢粉(粒徑100-300nm)和17wt％的鈷粉(粒徑1-2μm)加入球磨機內，同時加入無水乙醇，磨球選用Ф16mm和Ф6mm兩種尺度YG6硬質合金磨球，球料比4: 1，球磨轉速50r/min，球磨時間12h；濕磨後，加入占混合粉末品質分數2％的聚乙二醇，攪拌 2h後，於閉式噴霧乾燥塔中進行造粒，得到造粒粉末，進口溫度控制在240℃，出口溫度控制在120℃，霧化器轉速為18000r/min，乾燥及保護氣氛為氮氣，塔壓為2KPa；將造粒粉末于管式爐中進行脫脂處理，溫度800℃，時間12h；將脫脂處理後的粉末於立式燒結爐中瞬態燒結，粉末在氮氣載氣(載氣流速為150ml/min)的作用下加速且連續均勻豎直流過立式燒結爐中的加熱區，且于加熱區中完成燒結，得到燒結粉末，冷卻、 分級，即為所述超細碳化鎢基球形熱噴塗粉末。

與現有技術相比，改進後的工藝燒結時間極短，從而強烈抑制了碳化鎢和碳化鉻超細晶粒的長大，良好地保有了二者原始晶粒尺度，強烈制約了碳化鎢氧化脫碳行為，可獲得高性能超細晶粒碳化鎢基球形熱噴塗粉末並同時避免了燒結粉末間粘結成團，取消了常規工藝中機械破碎這一後續工序，縮短了生產流程，提高了生產效率及產品利用率，減少製備成本。

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