[發明專利]一種氣相碳化法原位反應制備W/WC復合粉末的方法

有效

• 申請號: 201710853077.7
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107716917B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 梁淑華;趙博鑫;劉北陽;宋曉艷;張喬;卓龍超;肖鵬
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;C22C1/05
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 胡燕恒

本發明公開了一種氣相碳化法原位反應制備W/WC復合粉末的方法，具體為：稱取鎢粉和酚醛樹脂，并分別平鋪于方舟中；將方舟置于氣氛爐中，在Ar氣氛保護下，升溫、加熱、保溫，冷卻至室溫，即得到W/WC復合粉末。采用本發明方法制得的W/WC復合粉末，彌散分布于W顆粒表面的WC納米顆粒一方面可以提高鎢基合金的高溫性能，另一方面對合金強度起到釘扎作用。因此，W/WC復合粉末作為原始粉末制備鎢基合金，可以提高合金的高溫性能，同時避免了直接添加WC納米顆粒時易發生團聚的問題。

技術領域

本發明屬于復合粉末制備技術領域，具體涉及一種氣相碳化法原位反應制備W/WC復合粉末的方法。

背景技術

鎢基合金因其具有鎢高熔點、高硬度、低的熱膨脹系數等性能，廣泛應用于高壓開關用電觸頭、各種導彈的喉襯、燃氣舵、鼻錐等耐高溫部件，因此需要其具有良好的高溫性能。但是任何金屬在高溫下都會軟化，如鎢銅合金在900℃時抗壓強度僅為室溫時的17％左右。陶瓷顆粒作為一種增強相，其在高溫時的力學性能與室溫時相當，因而引入陶瓷顆粒增強相是提高鎢基合金高溫性能的最佳選擇。為了獲得均勻分布、與基體具有良好界面結合的陶瓷顆粒增強鎢基合金，還需從源頭粉末來改進。WC作為一種陶瓷相，其不但在室溫下具有較高的硬度，且在高溫下硬度與室溫時相當，可以作為硬質材料和高溫用材料的一種添加劑。已有研究者將WC作為一種外加顆粒直接引入到鎢基合金中，對合金的性能有一定程度的改善，且隨著WC顆粒的細化，其性能更優。但WC作為一種外加顆粒，制備過程中難免發生團聚現象，影響鎢基合金的性能發揮。因而，需要提出更加有效的引入方式，在保證WC分布均勻性及與鎢良好結合性能的前提下，提高鎢基合金的高溫強度。本發明采用氣相碳化法在鎢粉末中原位反應生成WC陶瓷相，制備出W/WC復合粉末，為制備高溫性能優良的鎢基合金提供一種新的復合粉末。

發明內容

本發明的目的是提供一種氣相碳化法原位反應制備W/WC復合粉末的方法，為制備高溫性能優良的鎢基合金提供一種新的復合粉末。

本發明所采用的技術方案是，一種氣相碳化法原位反應制備W/WC復合粉末的方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1，稱取鎢粉和酚醛樹脂，并分別平鋪于方舟中；

步驟2，將鋪有鎢粉和酚醛樹脂方舟置于氣氛爐中，在Ar氣氛保護下，升溫、加熱、保溫，冷卻至室溫，即得到W/WC復合粉末。

本發明特點還在于，

步驟1中所述鎢粉和酚醛樹脂的質量比為1:0.5～2。

步驟1中鎢粉和酚醛樹脂分別位于方舟的兩側。

步驟1中方舟設置有兩個，鎢粉位于左方舟左側，酚醛樹脂等分為兩部分，一部分位于左方舟右側，另一部分位于右方舟左側。

步驟1中還設置有上方舟，上方舟位于左右方舟上方，上方舟覆蓋左右方舟中的酚醛樹脂。

步驟2中Ar氣氣流量為0.5～1.5L/min。

步驟2中升溫速率為10～20℃/min，加熱溫度為800～1000℃，保溫時間為30～120min。

步驟2中Ar氣氣流從放置酚醛樹脂的方舟一側通入。

本發明的有益效果是，本發明一種氣相碳化法原位反應制備W/WC復合粉末的方法，首先按照一定的質量比稱量鎢粉和酚醛樹脂，然后將裝有鎢粉和酚醛樹脂的方舟在氣氛爐中進行氣相碳化，即得W/WC復合粉末。制得的W/WC復合粉末，彌散分布于W顆粒表面的WC納米顆粒一方面可以提高鎢基合金的高溫性能，另一方面對合金強度起到釘扎作用。因此，W/WC復合粉末作為原始粉末制備鎢基合金，可以提高合金的高溫性能，同時避免了直接添加WC納米顆粒時易發生團聚的問題。

附圖說明

圖1是本發明中各原料放置方式示意圖；