[发明专利]一种机械力化学法制备超细碳化钨粉末的方法

说明书

本发明公开了一种机械力化学法制备超细碳化钨粉末的方法，包括：通过将仲钨酸铵晶体和炭黑按质量比为6～10：1进行混合，来配制成混合原料；将所述混合原料装入到球磨机的球磨罐中，再加入研磨球后，对所述球磨罐进行惰性气体保护或抽真空处理；将所述球磨罐放入到所述球磨机的炉膛中后，通过所述球磨机对所述混合原料进行球磨；并在球磨过程中，将所述炉膛升温至850～950℃后，对所述炉膛保温70～90h；关闭所述球磨机，并将所述炉膛冷却至室温，取出所述球磨罐，即可得到粒度均匀的超细碳化钨粉末。本发明不但具有工艺简单、耗能少、成本低的优点，并且还能够缩短了反应时间，具有很高的工业价值。

技术领域

本发明属于碳化钨基硬质合金技术领域，具体涉及一种机械力化学法制备超细碳化钨粉末的方法。

背景技术

随着如今科技飞速发展，工业生产及人民日常生活对硬质合金的需求日益增多。超细碳化钨(WC)作为目前应用最广泛的硬质合金材料，不仅硬度高、耐磨性好，而且还具有高的强度和韧性，因此在难切削加工领域得到广泛应用。并且在实际上，当其他一切条件等同的情况下，碳化钨基硬质合金的每一项性能，如硬度、模量、耐磨性、抗压强度等都随着碳化钨粉末平均粒度的减小而增强，所以对于超细碳化钨粉末的制备意义深远。

目前，工业应用较广泛的超细碳化钨粉末制备工艺，主要为氧化钨氢还原碳化法、以及高能球磨法；而氧化钨氢还原碳化法需要向高温炉内通氢气将三氧化钨还原成钨粉，再将钨粉与炭黑按等摩尔比混合，在氢气气氛下进行碳化，碳化温度为1400～1600℃，该方法工艺流程复杂，能耗大，成本高；而高能球磨法则需要将钨粉与碳粉混合均匀后，放入转速高达800r/min的高能球磨机中进行长时间球磨，而且此方法对球磨机转速要求较高，并且球磨机破碎WC粉末效率较低，因此需要相当长的破碎时间，产物的粒度分布较难控制，影响粉末性能。

综上所述，氧化钨氢还原碳化法和高能球磨法在制备生产超细碳化钨粉末时，还存在一些技术难点，因此，需要一种适用于工艺级生产超细碳化钨粉末的工艺方法。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足之处，本发明提供了一种机械力化学法制备超细碳化钨粉末的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种机械力化学法制备超细碳化钨粉末的方法，包括：

通过将仲钨酸铵晶体和炭黑按质量比为6～10：1进行混合，来配制成混合原料；

将所述混合原料装入到球磨机的球磨罐中，再加入研磨球后，对所述球磨罐进行惰性气体保护或抽真空处理；

将所述球磨罐放入到所述球磨机的炉膛中后，通过所述球磨机对所述混合原料进行球磨；并在球磨过程中，将所述炉膛升温至850～950℃后，对所述炉膛保温70～90h；

关闭所述球磨机，并将所述炉膛冷却至室温，取出所述球磨罐，即可得到粒度均匀的超细碳化钨粉末。

进一步的，所述仲钨酸铵晶体的制备方法，包括：

通过向在搅拌状态下的钨酸钠溶液中滴加浓盐酸，来制得钨酸胶体；

通过所述将钨酸胶体在浓氨水中氨溶，来制得钨酸铵溶液；

通过对所述钨酸铵溶液进行蒸发结晶处理，来析出所述仲钨酸铵晶体。

进一步的，在通过向在搅拌状态下的钨酸钠溶液中滴加浓盐酸，来制得钨酸胶体时，使用的所述钨酸钠溶液为钨酸钠晶体配置成的浓度为0.36mol/L的钨酸钠水溶液。

进一步的，在通过向在搅拌状态下的钨酸钠溶液中滴加浓盐酸，来制得钨酸胶体时，滴加的所述浓盐酸的浓度为12mol/L。