[發(fā)明專利]納米/超細WC-Co復(fù)合粉末及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711278176.3
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN108080647B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羊求民;黃澤輝;鄧登飛;賴星任;李青
• 申請（專利權(quán)）人: 崇義章源鎢業(yè)股份有限公司
• 主分類號: B22F9/20
• 分類號: B22F9/20;B22F1/00;C22C29/08;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 趙天月

本發(fā)明公開了一種納米/超細WC?Co復(fù)合粉末及其制備方法，該方法包括：(1)將鎢酸鹽溶液和鎢沉淀劑溶液混合反應(yīng)，以便得到鎢沉淀；(2)將鈷鹽溶液和鈷沉淀劑溶液混合反應(yīng)，以便得到鈷沉淀；(3)將鎢沉淀和鈷沉淀、炭黑混合球磨并壓實，以便得到復(fù)合粉末；(4)將復(fù)合粉末送至真空爐進行原位一步還原碳化反應(yīng)，以便得到納米/超細WC?Co復(fù)合粉末。該方法充分利用溶液法中各元素以原子或分子分布的特點及球磨混合中各組分分布均勻且能夠促進反應(yīng)進行的特點，以固體碳作為還原劑和碳化劑，低溫快速制備納米/超細WC?Co復(fù)合粉末，有效避免了使用氣體還原劑和氣體碳源，工藝過程綠色安全，實現(xiàn)了納米/超細WC?Co復(fù)合粉末低成本、可工業(yè)化的快速制備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米金屬陶瓷復(fù)合粉末制備領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及納米/超細WC-Co復(fù)合粉末及其制備方法。

背景技術(shù)

WC-Co硬質(zhì)合金是以高硬度的難熔金屬硬質(zhì)化合物WC為硬質(zhì)相，高韌性的金屬Co為粘結(jié)相，通過粉末冶金工藝制備而得到的具有良好的強度及較為優(yōu)異韌性的復(fù)合材料，該復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于油氣鉆井、地質(zhì)勘探、礦山開采、軋輥、模具材料、切削工具、耐磨零件等領(lǐng)域，是當(dāng)前用途最廣泛的工具材料之一，對推動我國工業(yè)制造及國民經(jīng)濟發(fā)展起著舉足輕重的作用。隨著科技進步及經(jīng)濟的迅速發(fā)展，對硬質(zhì)合金的強度和硬度提出了更高的要求。但是普通結(jié)構(gòu)硬質(zhì)合金的硬度和強度是一對此消彼長的矛盾體，開發(fā)出同時具有高強度和高韌性的雙高硬質(zhì)合金成為近20年來的研究熱點。納米/超細WC-Co硬質(zhì)合金因其同時具有高強度和高硬度的特點，自開發(fā)出來后就受到廣泛的關(guān)注和研究。而納米/超細WC-Co復(fù)合粉末是制備高性能硬質(zhì)合金的關(guān)鍵，最近20年，涌現(xiàn)出許多新型的制備方法。

目前制備納米/超細WC-Co復(fù)合粉末主要有兩種方法，自上而下法(球磨法)和自下而上方(溶液法)法。球磨法一般需要采用高能球磨機，且球磨時間長，效率較低，粒度分布均勻性差。為克服傳統(tǒng)球磨方法的缺點，隨后發(fā)展出了以金屬或金屬氧化物為原料，通過球磨活化后進行原位還原碳化制備納米/超細WC-Co復(fù)合粉末的新方法。溶液法是充分利用可溶性鹽在水溶液中以分子或原子水平均勻分布的特點，通過一定的處理，如沉淀、溶膠、噴霧干燥等方法，將溶液內(nèi)的各離子迅速轉(zhuǎn)化為固態(tài)前驅(qū)體粉末，隨后通過還原碳化步驟獲得納米/超細WC-Co復(fù)合粉末。溶液法的前驅(qū)體一般在氣相條件下進行還原碳化，使得還原碳化的工藝過程較難控制。

因此，現(xiàn)有制備納米/超細WC-Co復(fù)合粉末的技術(shù)有待進一步改進。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種納米/超細WC-Co復(fù)合粉末及其制備方法。該方法可有效避免使用氣體還原劑和氣體碳源，工藝簡單、成本較低適于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，且所得的納米/超細WC-Co復(fù)合粉末粒徑細小且粒度分布均勻，綜合性能較好。

在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種制備納米/超細WC-Co復(fù)合粉末的方法，根據(jù)本發(fā)明的實施例，該方法包括：

(1)將鎢酸鹽溶液和鎢沉淀劑溶液混合反應(yīng)，以便得到鎢沉淀；

(2)將鈷鹽溶液和鈷沉淀劑溶液混合反應(yīng)，以便得到鈷沉淀；

(3)將所述鎢沉淀和所述鈷沉淀、炭黑混合球磨并壓實，以便得到復(fù)合粉末；

(4)將所述復(fù)合粉末送至真空爐進行原位一步還原碳化反應(yīng)，以便得到納米/超細WC-Co復(fù)合粉末。