[发明专利]一种含稀土元素的晶粒细化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种细晶硬质合金的制备方法，其特征在于包括：

使包含铬离子、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，获得含铬的金属有机骨架材料，所述铬离子来源于铬盐，所述铬盐选自硝酸铬、醋酸铬、氯化铬和硫酸铬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铬离子的浓度为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，所述铬离子与有机配体的摩尔比为1：0.5~1：4；

将所述含铬的金属有机骨架材料浸润吸附于含稀土元素离子前驱体中，之后升温，在保护性气氛中分别进行第一煅烧处理和第二煅烧处理，形成含稀土元素的复合碳化铬，获得含稀土元素的晶粒细化剂，其中，所述含稀土元素离子前驱体所含的稀土元素选自镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪和钇中的任意一种或两种以上的组合，所述升温的速率为2~100℃/min，第一煅烧处理的温度为250~450℃，时间为10min~2h，所述第二煅烧处理的温度为600~1000℃，时间为10min~2h；

将所述含稀土元素的晶粒细化剂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、烧结处理，获得细晶硬质合金。

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

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述矿化剂选自乙酸和/或乙酸钠。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述矿化剂与铬离子的摩尔比是1：0.2~1：5。

5.根据权利要求1所述的制备方法，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，获得含铬的金属有机骨架材料。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述含稀土元素离子前驱体选自含稀土元素的水溶型硝酸盐、氯化物、硫酸盐、磷酸盐和水溶型稀土配合物中的任意一种或两种以上的组合。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述保护性气氛选自氮气气氛和/或惰性气体气氛。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述硬质合金包括WC和Co。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述硬质合金复合材料包含0.1~5wt%含稀土元素的晶粒细化剂、80~95wt%WC和5~20wt%Co。

10.由权利要求1-9中任一项所述方法制备的细晶硬质合金。