[发明专利]制备窄粒度分布的超粗钨粉的方法及超粗钨粉

说明书

本发明公开了制备窄粒度分布的超粗钨粉的方法及超粗钨粉，所述方法包括：(1)将氧化钨、钨酸钠和水混合，以便得到固液混合物；(2)将所述固液混合物进行超声波混合搅拌，然后过滤，烘干，以便得到混合固体；(3)将所述混合固体置于管式炉中进行氢还原，以便得到窄粒度分布的超粗钨粉，所述氢还原过程中使用的氢预先通过钠盐溶液。该方法可制备粒度分布窄，粒度均匀的超粗钨粉，容易实现工业批量稳定生产，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于粉末冶金技术领域，具体涉及一种制备窄粒度分布的超粗钨粉的方法及超粗钨粉。

背景技术

超粗钨粉是超粗晶WC粉末及超粗晶硬质合金的原料。超粗晶WC粉末具有一些与中、细晶WC粉不同的特殊性能和特殊用途，尤其是高温WC具有结构缺陷少、显微硬度高、微观应变小等一系列优点，越来越获得各工业领域的重视，广泛应用在地矿工具、冲压模具、石油钻采、生产人造金刚石用大顶锤、高速切削车刀、窑炉结构材料、喷气发动机部件、金属陶瓷材料、电阻发热元件、硬面材料等领域。钨粉粒度分布情况直接影响后续WC粉末及硬质合金的质量，粒度分布较宽将严重恶化合金的性能。因此，如何有效获得窄粒度分布的超粗钨粉是钨材料行业的热点和难点问题之一。

虽然现阶段制备超粗钨粉的方法较多，且工业上普通采用Na/Li等生长促进元素制备超粗钨粉。但是，由于仲钨酸铵煅烧形成氧化钨过程中，粉末形貌具有一定的遗传特性，导致氧化钨为多个颗粒聚集而成的大颗粒，在颗粒内部存在许多沟槽，Na/Li等晶粒生长促进元素无法有效覆盖，导致掺杂不均匀，使制备的超粗钨粉粒度分布宽，粒度控制不稳定。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种制备窄粒度分布的超粗钨粉的方法及超粗钨粉，该方法可制备粒度分布窄，粒度均匀的超粗钨粉，容易实现工业批量稳定生产，具有良好的应用前景。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备窄粒度分布的超粗钨粉的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：

(1)将氧化钨、钨酸钠和水混合，以便得到固液混合物；

(2)将所述固液混合物进行超声波混合搅拌，然后过滤，烘干，以便得到混合固体；

(3)将所述混合固体置于管式炉中进行氢还原，以便得到窄粒度分布的超粗钨粉，所述氢还原过程中使用的氢预先通过钠盐溶液。

根据本发明实施例的制备窄粒度分布的超粗钨粉的方法，采用了超声波辅助混合搅拌进行Na的掺杂，使钨酸钠迅速均匀地覆盖于氧化钨，在较短的时间内完成均匀掺杂，从而为生产提供了优异的掺杂氧化钨原料。以钠盐溶液的形式进行氢气加湿，使得钨粉长大的更加均匀，粒度分布更窄。该方法可制备粒度分布窄，粒度均匀的超粗钨粉，容易实现工业批量稳定生产，具有良好的应用前景。

另外，根据本发明上述实施例的制备窄粒度分布的超粗钨粉的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，在所述固液混合物中，所述钨酸钠的质量浓度为40-400ppm，所述氧化钨和钨酸钠溶液的质量比为1:(2～4)。

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述氧化钨的费氏粒度为55～75微米。

在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述超声波混合的时间为1～10min。由此，进一步使钨酸钠迅速均匀地覆盖于氧化钨，在较短的时间内完成均匀掺杂，从而为生产提供了优异的掺杂氧化钨原料。

在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述氢还原过程的还原温度为800～1100摄氏度，还原时间为1～5h。

在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述氢还原过程的氢气流量为10～50L/h。