[发明专利]采用纳米尺度晶粒抑制剂碳化钒制备超细硬质合金的方法

权利要求书

1.一种采用纳米尺度晶粒抑制剂碳化钒制备超细硬质合金的方法，其特征在于包括：

使包含钒离子、有机配体和水的均匀混合反应体系于100~300℃进行水热反应2~24h，获得含钒的金属有机骨架材料，所述钒离子来源于钒盐，所述钒盐选自硝酸钒、氯化钒和硫酸钒中的任意一种或两种以上的组合，所述均匀混合反应体系中钒离子的浓度为0.01~1mol/L，所述有机配体为芳香类羧酸配体，所述芳香类羧酸配体选自邻苯二甲酸、对苯二甲酸、均苯三甲酸、联苯二甲酸、联苯三甲酸和联苯四甲酸中的任意一种或两种以上的组合，所述钒离子与有机配体的摩尔比为1：0.5~1：4；

将所述含钒的金属有机骨架材料和硬质合金均匀混合，形成硬质合金复合材料；

对所述硬质合金复合材料进行球磨、造粒、压制成型、脱胶、烧结和脱蜡处理，获得超细硬质合金。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述硬质合金包括WC和Co。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述硬质合金复合材料包含0.2~5wt%含钒的金属有机骨架材料、80~96wt%WC和4~15wt%Co。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述均匀混合反应体系还包括矿化剂。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述矿化剂选自乙酸和/或乙酸钠。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述矿化剂与钒离子的摩尔比为1：0.2~1：5。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括：在所述水热反应完成后，将反应液冷却至室温，之后过滤分离，对所获固形物进行洗涤，再于40~100℃真空干燥2~12h，获得含钒的金属有机骨架材料。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述球磨处理选自行星式球磨、机械搅拌式球磨、振动式球磨和滚筒式球磨中的任意一种或两种以上的组合。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述球磨处理的球磨转速为100~600rpm，球磨时间为2~72h。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于包括：将所述硬质合金复合材料和成型剂混合均匀，进行所述的造粒处理。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所述成型剂与硬质合金复合材料的质量比为1~3：100。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所述成型剂选自聚乙烯醇、橡胶和石蜡中的任意一种或两种以上的组合。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述压制成型处理采用的压制压力为100~200MPa。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述烧结处理和脱蜡处理同步完成，且在所述烧结处理和脱蜡处理过程中，所述含钒的金属有机骨架混合材料能够原位生成纳米尺寸的碳化钒。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：所述烧结处理选自惰性气体烧结、真空烧结或低压烧结。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于：所述烧结处理的温度为1250~1500℃，时间为30min~8h。

17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：所述脱蜡处理的温度为500~600℃，时间为30min~2h。

18.由权利要求1-17中任一项所述方法制备的细晶硬质合金。