[發明專利]一種硼化鎢的制備方法及應用

在審

• 申請號: 201511030809.X
• 申請日: 2015-12-25
• 公開（公告）號: CN105692641A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 謝屹峰;楊躍;劉寶剛;羅渝;張小蘭
• 申請（專利權）人: 洛陽金鷺硬質合金工具有限公司
• 主分類號: C01B35/04
• 分類號: C01B35/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及材料技術領域，具體涉及一種硼化鎢的制備方法及應用。

【背景技術】

已知的，B-W系化合物在現代工業中有著極為重要的地位，它具有高 熔點、高硬度、耐磨損、耐高溫、耐腐燭以及優良的導電性等性能，被廣 泛應用于高溫結構材料、耐火材料、電極材料、結構材料、耐磨材料等領 域，并且隨著科學技術的進步，B-W系化合物的應用領域還將進一步被拓 展，展現出更多的用途。

目前，國內外關于B-W系化合物的研究報道較少，東北大學的曹曉舟、 王超等人在《無機材料學報》第29卷第5期發表了一篇題為“無壓燒結制 備硼化鎢陶瓷”的學術論文，文中作者采用常規固相合成的方法在1400℃ 溫度下合成了硼化鎢粉體，由于B/W摩爾比為2.5和4.0時才可以得到主 要物相為WB₂、WB₄的硼化鎢粉體，且這種粉末中還含有其他雜相。由于 B元素在工業應用中具有與稀土元素等同的地位，價格昂貴，因此這種方 法合成的硼化鎢成本很高，并由于這種方法得不到單一物相，也限制了這 種材料在生產技術中的應用。

【發明內容】

為了克服背景技術中存在的不足，本發明提供了一種硼化鎢的制備方 法及應用，本發明通過高溫高壓的合成方式，實現了目標材料物相組成的 合成可控，大大縮短了合成工藝路線，實現了高效節能的目標，合成的硼 化鎢粉末粒度均勻，晶粒結晶完整，與常規方法合成的硼化鎢材料相比性 能有了明顯提升，使生產出的硼化鎢材料具有更廣泛的用途和更強的市場 競爭力。

為實現如上所述的發明目的，本發明采用如下所述的技術方案：

一種硼化鎢的制備方法，所述制備方法具體包括如下步驟：

第一步：首先將B/W摩爾比為n的硼粉和鎢粉置于混料罐中，充分混 合2～24h后取出；

第二步：接上步，將混合均勻的硼粉和鎢粉放置于內壁涂有BN粉末 的石墨坩堝內，然后將坩堝和粉末一起放入高溫高壓容器中，壓力設置為 0.5～20GPa，然后以0.5～30℃/min的升溫速度升至800～2000℃，保溫 0.5～8h后取出；

第三步：接上步，將合成的粉末破碎后進行篩分，得到B/W摩爾比為 n的硼化鎢粉末。

所述的硼化鎢的制備方法，所述第一步中硼粉的摩爾比為0.5≤n≤4。

所述的硼化鎢的制備方法，所述第一步中鎢粉的摩爾比為0.5≤n≤4。

所述的硼化鎢的制備方法，所述第一步中硼粉的純度為≥99.5％。

所述的硼化鎢的制備方法，所述第一步中鎢粉的純度為≥99.5％。

一種硼化鎢的應用，硼化鎢應用于耐磨鋼、涂層材料、硬質合金、靶 材、坩堝及功能材料領域。

采用如上所述的技術方案，具有如下有益效果：

本發明所述的一種硼化鎢的制備方法及應用，本發明通過高溫高壓的 合成方式，實現了目標材料物相組成的合成可控，大大縮短了合成工藝路 線，實現了高效節能的目標，合成的硼化鎢粉末粒度均勻，晶粒結晶完整， 與常規方法合成的硼化鎢材料相比性能有了明顯提升，使生產出的硼化鎢 材料具有更廣泛的用途和更強的市場競爭力，本發明合成的硼化鎢粉末具 有純度高、成本低、粒度均勻等優點，因此，采用本發明合成的粉末可用 于耐磨鋼、涂層材料、硬質合金、靶材、坩堝及功能材料等領域。

【附圖說明】

圖1為本發明合成的WB粉末的X射線衍射圖譜；

圖2為本發明合成的WB粉末的SEM形貌×500；

圖3為本發明合成的WB粉末的SEM形貌×1500；

圖4為本發明合成的WB粉末的SEM形貌×3000；

【具體實施方式】

通過下面的實施例可以更詳細的解釋本發明，本發明并不局限于下面 的實施例；

結合附圖1～4，本發明所述的一種硼化鎢的制備方法，所述制備方法 具體包括如下步驟：

第一步：首先將B/W摩爾比為n的硼粉和鎢粉置于混料罐中，充分混 合2～24h后取出；所述硼粉的摩爾比為0.5≤n≤4，所述鎢粉的摩爾比為 0.5≤n≤4；所述硼粉的純度為≥99.5％，所述鎢粉的純度為≥99.5％；