纳米WC粉末的制备研究

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纳米WC粉末的制备研究1
前
言
纳米碳化钨粉 末 是制 备超 细
纳 米硬 质合 金 的重 要原
料， 可生产出具有高硬度、 高耐磨性 和高韧 性的硬 质合金材
料， 其性能比常规 硬 质合 金有 明显 提高。而 且纳 米碳 化钨
粉末有很高的比表面积， 具有 很好的催 化活性， 可 以代替贵
金属 P t 、 Pd 和 Ir 等传统的催化剂
[ 1 ]
。另外， 在燃料电 池阳极
氧化的催化电极以及航空元件的防 腐层中 都用到 超细碳化
钨粉末
[ 2]
。
目前国内外 报道 的制 取纳 米碳 化钨 粉末 的方 法 很多，
主要分为两大类: -类是单纯 制取碳化 钨粉末， 主 要有氧化
物直接碳化法、 等 离子 化学 碳化 法、 卤化 物碳 化法、 自 还原
性钨胺盐法、 高频等离子法、 气固 相反应 法、 冷 冻干燥 法、 熔
盐法、 球磨破碎 碳化 钨 法等
[ 3 -8]
; 另- 类就 是制 取 含粘 结剂
的纳米 WC - Co 复合 粉末， 主要 有喷 雾 转 化法、 溶胶 - 凝 胶
法、 等离子化学法、 原位渗 碳还原 法、 共沉淀法 、 机 械合金 化
法等
[ 9 -1 3]
。无论是单-制 取碳 化钨 粉末 还是 直接 制取 WC -
Co 复合粉末 ， 这些 方法 都 存在 着 工艺 流程 复 杂、 生产 成 本
高、 引入杂质多、 效率 低下 等缺 点， 难以 实现 工业 规 模的 生
产。目 前工业上细颗粒 碳化 钨的 主要 生产 方式 为在 H2 的
气氛下还原钨的氧 化物得 到细 颗粒 钨粉， 然 后在 - 定温 度
下进行 碳化得到碳化钨
[ 1 4]
。本文主要介绍了采 用纳米级 钨
粉为原料， 与 不 同类 型 的炭 黑 混 合， 通 过对 碳 化工 艺 的 研
究， 采用低温碳化的工艺制得纳米级的碳化钨粉末 。
2
试验原料及方法
2 . 1
原料
采用纳米级钨粉原料， 分 别采取 三种不同 类型的 炭源，