[发明专利]一种球形TiC粉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种球形TiC粉的制备方法，其特征在于，所使用的原料为外形不规则的TiC粉体，球形TiC粉的制备工艺为射频等离子体球化法，制备流程包含以下步骤：(1)筛分；(2)球化；(3)清洗；(4)干燥。射频等离子体球化法所使用的射频等离子体球化系统型号为TekSphero‑40 KW SY165。本发明使用的原始不规则形貌的碳化钛粉经过等离子体球化设备即可得到高球化率(>90％)、高球形度、高堆积密度、含氧量低的球形碳化钛粉，可以与碳化钨、碳化钽、碳化铌、碳化铬、氮化钛形成二元、三元、四元化合物固溶体，应用于喷涂材料、焊接材料、硬质薄膜材料、军用航空材料、硬质合金及金属陶瓷。

技术领域

本发明涉及金属粉末制备技术领域，特别涉及一种球形TiC粉及其制备方法。

背景技术

材料、信息、能源、生物是21世纪快速发展具有革命性的行业,其中各种特性的材料在日常生活及高技术行业中已经广泛应用，因此研发制备各种性能优异的材料是当今材料科技发展的关键。TiC粉末由于具有耐高温、耐磨、耐腐蚀、高强度、高硬度、导热导电等性能而被广泛应用于制作陶瓷、切削刀具、耐磨耐火材料、航空和冶金等领域。目前探索一种高效节能方法制备得到纯度高、粒度分布均匀、颗粒团聚小、接近化学计量的TiC粉末是国内外广大材料研究者关注的焦点。

广泛应用于钢质硬质合金。用TiC生产的钢结硬质合金具有高强度、高硬度、高耐磨性、可进行机械加工且价格便宜的特点，国内外每年的需求量都在不断增加，适用范围也在扩大。该类合金主要硬质相为硼化钛，对硼化钛要求比较高，尤其是碳含量、氧含量、氮含量三个指标控制更严。

广泛应用于陶瓷合金。由于TiC粉末的固有特性，因此广泛应用于陶瓷合金，而钛与氧反应能生成多种价态的氧化物，且大多数氧化物均不稳定，因此碳化钛氧含量过高也容易导致合金结构的不稳定和致密性差。因此该粉体也要求氧含量低；

广泛应用于耐磨材料。耐磨与硬面材料是近两年发展较快的行业，对TiC粉末的要求除物理和化学指标达标外，还要求粒子的强度要好且粒径均匀集中。

在碳化钨-钴系的硬质合金中加入6-30％的TiC粉末，可形成碳化钛-碳化钨固溶体，可提高合金红硬性、耐磨性、抗氧化性抗腐蚀性等性能，比WC-Co硬质合金更适于加工钢材。广泛应用于硬质合金切削工具产品；应用于Ni-Mo等合金作粘结剂制成无钨硬质合金，能提高车削速度和加工件的精度、光洁度。

作为添加剂用于制作热敏电阻，提高耐磨性。

随着球形碳化钛粉应用的不断发展，对于球形碳化钛粉的需求快速增加。高纯、低成本及稳定化的球形碳化钛粉生产技术已成为国内外粉体制备技术开发的热点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种微米级球形TiC粉及其制备方法，本发明采用以下技术方案：

一种球形TiC粉的制备方法，其特征在于，所使用的原料为外形不规则的TiC粉体，球形TiC粉的制备工艺为射频等离子体球化法，制备流程包含以下步骤：

(1)在筛分系统中，对原始粉末TiC粉筛分；

(2)在等离子体球化系统中，对原始粉末进行球化；

(3)在清洗设备中，对球化后的粉末进行清洗；

(4)在干燥系统中，对清洗后的粉体进行烘干，得到最终产品。

优选地，制备步骤(1)中使用的筛分设备型号为Artech,筛分后的粉末粒径为15～45μm。

优选地，所述的射频等离子体球化法所使用的射频等离子体球化系统型号为TekSphero-40KW SY165。