[發明專利]一種以鎢粉和鈷粉為原料制備超細碳化鎢粉末的方法

在審

• 申請號: 201811210266.3
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109231210A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 劉奎仁;劉銘哲;李斌川;韓慶;陳建設
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C01B32/949
• 分類號: C01B32/949
• 代理公司: 北京中強智尚知識產權代理有限公司 11448
• 代理人: 黃耀威

本發明公開了一種以鎢粉和鈷粉為原料制備超細碳化鎢粉末的方法，包括：將鎢粉和炭黑按物質量比為1：1～1.5進行配比后，再加入為鎢粉和炭黑總質量分數的10～15％的鈷粉，來配制成混合原料；將所述混合原料裝入到球磨機的球磨罐中，再加入研磨球后，對所述球磨罐進行惰性氣體保護或抽真空處理；將所述球磨罐放入到所述球磨機的爐膛中后，開啟所述球磨機來對所述混合原料進行球磨；將放有所述球磨罐的所述爐膛升溫至700～850℃后，對所述爐膛保溫60～90h；關閉所述球磨機，并將所述爐膛冷卻至室溫，取出所述球磨罐，即可得到粒度均勻的超細碳化鎢粉末。本發明不但具有工藝簡單、耗能少、成本低的優點，并且還能夠縮短了反應時間，具有很高的工業價值。

技術領域

本發明屬于碳化鎢基硬質合金技術領域，具體涉及一種以鎢粉和鈷粉為原料制備超細碳化鎢粉末的方法。

背景技術

隨著如今科技飛速發展，工業生產及人民日常生活對硬質合金的需求日益增多。超細碳化鎢(WC)作為目前應用最廣泛的硬質合金材料，不僅硬度高、耐磨性好，而且還具有高的強度和韌性，因此在難切削加工領域得到廣泛應用。并且在實際上，當其他一切條件等同的情況下，碳化鎢基硬質合金的每一項性能，如硬度、模量、耐磨性、抗壓強度等都隨著碳化鎢粉末平均粒度的減小而增強，所以對于超細碳化鎢粉末的制備意義深遠。

目前，工業應用較廣泛的超細碳化鎢粉末制備工藝，主要為氧化鎢氫還原碳化法、以及高能球磨法；而氧化鎢氫還原碳化法需要向高溫爐內通氫氣將三氧化鎢還原成鎢粉，再將鎢粉與炭黑按等物質量比混合，在氫氣氣氛下進行碳化，碳化溫度為1400～1600℃，該方法工藝流程復雜，能耗大，成本高；而高能球磨法則需要將鎢粉與碳粉混合均勻后，放入轉速高達800r/min的高能球磨機中進行長時間球磨，而且此方法對球磨機轉速要求較高，并且球磨機破碎WC粉末效率較低，因此需要相當長的破碎時間，產物的粒度分布較難控制，影響粉末性能。

綜上所述，氧化鎢氫還原碳化法和高能球磨法在制備生產超細碳化鎢粉末時，還存在一些技術難點，因此，需要一種適用于工藝級生產超細碳化鎢粉末的工藝方法。

發明內容

針對上述現有技術存在的不足之處，本發明提供了一種以鎢粉和鈷粉為原料制備超細碳化鎢粉末的方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種以鎢粉和鈷粉為原料制備超細碳化鎢粉末的方法，包括：

將鎢粉和炭黑按物質量比為1：1～1.5進行配比后，再加入為鎢粉和炭黑總質量分數的10～15％的鈷粉，來配制成混合原料；

將所述混合原料裝入到球磨機的球磨罐中，再加入研磨球后，對所述球磨罐進行惰性氣體保護或抽真空處理；

將所述球磨罐放入到所述球磨機的爐膛中后，開啟所述球磨機來對所述混合原料進行球磨；

將放有所述球磨罐的所述爐膛升溫至700～850℃后，對所述爐膛保溫60～90h；

關閉所述球磨機，并將所述爐膛冷卻至室溫，取出所述球磨罐，即可得到粒度均勻的超細碳化鎢粉末。

進一步的，在將所述混合原料和所述研磨球裝入到所述球磨罐中時，所述研磨球和所述混合原料的球料比為15～30:1。

進一步的，所述研磨球為直徑為12mm的不銹鋼或碳化鎢研磨球。

進一步的，在通過所述球磨機對所述混合原料進行球磨時，所述球磨機的電動機的轉速為450～500rpm。

進一步的，在將所述爐膛升溫至700～850℃的過程中，所述爐膛的升溫速度4～6℃/min。

進一步的，在得到粒度均勻的超細碳化鎢粉末后，通過對制得的所述超細碳化鎢粉末進行水洗，來除去所述超細碳化鎢粉末中未反應的碳粉。