[發明專利]一種低氧氮、高分散性、無夾粗超細碳化鎢及其制備方法

有效

• 申請號: 202011288248.4
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112299419B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 付勝;張立;戴湘平;盧勇甘
• 申請（專利權）人: 廣東翔鷺鎢業股份有限公司
• 主分類號: C01B32/949
• 分類號: C01B32/949
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 蔣太煒

本發明涉及一種超細碳化鎢粉末及其制備方法，屬于硬質合金材料與技術領域。所述超細碳化鎢粉末的比表面積為1.00～3.80m²/g，比表面積平均粒徑為0.38～0.10μm，N/O比＜0.15；比表面積平均粒徑為0.10～0.20μm、0.21～0.26μm和0.27～0.38μm粉末的氧含量分別＜0.36％、＜0.23％和＜0.16％；隨機取樣產品中不存在致密粉末團聚體和大于5倍平均粒徑的大顆粒。其制備方法為：采用經篩分分級處理的單晶仲鎢酸銨為原料；依次進行煅燒、還原和碳化得到超細碳化鎢粉末；對所制備的超細碳化鎢粉末在氮氣+25％Ar氣體介質中進行氣流粉碎、分級處理，得到產品。

技術領域

本發明涉及一種低氧氮、高分散性、無夾粗超細碳化鎢粉末及其制備方法，屬于粉末冶金和硬質合金材料與技術領域。

背景技術

關于碳化鎢粉末的現行國家標準有2個，即GB/T 4295–2019《碳化鎢粉》和GB/T26725–2011《超細碳化鎢粉》。GB/T 4295–2019標準涉及FWC06–07(比表面積1.50～2.00m²/g，費氏粒度FSSS≥0.6～0.7μm)、FWC07–08(比表面積1.20～1.60m²/g，費氏粒度＞0.70～0.80μm)、FWC08–10(比表面積＞1.00～1.40m²/g，費氏粒度＞0.80～1.00μm)等從超細、亞微到超粗的18種牌號。GB/T 26725–2011《超細碳化鎢粉》涉及比表面積分別為＞7.60、4.77～7.60、3.80～4.77和1.90～3.80m²/g，即比表面積平均粒徑分別＜50、50～80、80～100和100～200nm的FWCN30、FWCN60、FWCN90和FWCN150等從納米到超細的4種牌號。上述標準對粉末的化學成分、平均粒度、比表面積、氧含量、總碳、游離碳和化合碳進行了明確規定。GB/T26725–2011標準對FWCN30、FWCN60、FWCN90和FWCN150粉末中氧含量的要求依次為≤0.70％、≤0.60％、≤0.50％和≤0.40％。GB/T 4295–2019標準對FWC06–07、FWC07–08、FWC08–10粉末中氧含量的要求依次為≤0.25％、≤0.20％和≤0.18％，上述3種牌號的比表面積平均粒徑分別為0.19～0.25μm、0.24～0.32μm和0.27～0.38μm。上述國家標準不涉及粉末中的氮含量。

為了實現對粉末團聚體的粉碎和分散，氣流粉碎和分級方法已在碳化鎢粉末制備中得到應用。張華民等申請的發明專利“采用氣流粉碎、分級生產碳化鎢粉的方法”(授權公告號CN 100464906C)，采用0.6～1.0MPa、含水量＜1.2％、溫度為0～30℃的空氣作為載體，對碳化鎢粉末進行氣流粉碎和分級。趙立夫等申請的發明專利“一種全自動氣流分級合批包裝裝置”(申請號202010422565.4)，將傳統的空氣壓縮機改為氮氣壓縮機，采用氮氣替代空氣進行氣流粉碎和分級，增強了氣流粉碎和分級技術對超細、納米碳化鎢粉末的相對適應性，有利于抑制超細、納米碳化鎢粉末的增氧。

對碳化鎢粉末，其比表面積平均粒徑d_BET的計算公式是：d_BET＝6/(粉末比表面積×15.71)，d_BET的單位是μm。比表面積平均粒徑為0.10～0.38μm的超細碳化鎢粉末是目前制備合金中WC晶粒度＜0.5μm的超細晶硬質合金最常用的原料，對應GB/T 26725–2011標準中FWCN150，GB/T 4295–2019標準中FWC06–07、FWC07–08和FWC08–10等4種牌號。