WC-Co复合粉的制备工艺及机理

发布时间：2018-09-05 16:19

【摘要】：WC-Co复合粉的低成本和短流程制备工艺是WC-Co硬质合金的发展方向。为此,本论文研究了三种WC-Co复合粉的制备工艺:碳辅助氢还原碳化法制备工艺、喷雾干燥加碳辅助氢还原碳化法制备工艺和复合钴源加碳辅助氢还原碳化法制备工艺。1)、以偏钨酸铵、硝酸钴和葡萄糖为原料,采用碳辅助氢还原碳化工艺制备WC-Co复合粉,研究了碳化温度、碳化时间和球磨对WC-Co复合粉的影响。结果表明,在1100℃碳化2h可以得到完全碳化的WC-Co复合粉,复合粉存在一定程度的烧结现象;无球磨处理的前驱体经碳化得到的WC-Co复合粉的平均粒度为720nm,粒度分布区间为600-1200nm;经球磨处理的前驱体经碳化得到的WC-Co复合粉的平均粒度为320nm,粒度分布区间为200-400nm,在碳辅助氢还原碳化工艺中,球磨处理能明显降低复合粉的平均粒度,并减小其粒度分布区间。2)、以偏钨酸铵、硝酸钴和葡萄糖为原料,采用喷雾干燥加碳辅助氢还原碳化工艺制备WC-Co复合粉,研究了喷雾干燥对WC-Co复合粉的影响。结果表明,采用喷雾干燥工艺可以明显降低WC-Co复合粉的碳化温度,在1000℃碳化2h可以得到完全碳化的WC-Co复合粉;WC-Co复合粉为球形团聚结构,球体内部为多空隙泡沫状,球体表面结合紧密而内部结合松散;采用喷雾干燥工艺可以明显降低WC-Co复合粉的一次颗粒尺寸,WC-Co复合粉的平均粒度为130nm,粒度分布区间为80-180nm。3)、针对碳辅助氢还原碳化法制备工艺和喷雾干燥加碳辅助氢还原碳化法制备工艺制备出的WC-Co复合粉都存在微量的钨钴碳三元复合η相的问题,以硝酸钴、硫酸钴、偏钨酸铵和可溶性有机碳源为原料,采用复合钴源加碳辅助氢还原碳化法制备工艺制备WC-Co复合粉。结果表明,以单一的硝酸钴为钴源时,只要硝酸钴的添加量过高,WC-Co复合粉在制备过程中不可避免地先生成钨钴碳三元复合η相,这是因为硝酸钴在低温阶段分解产生的钴一方面因催化作用会促进了钨的碳化,另一方面由于碳化过程中过多单质钴的存在会与钨和碳形成钨钴碳三元复合η相;以单一的硫酸钴为钴源制备WC-Co复合粉时需要提高碳化温度,从而增加WC-Co复合粉的平均粒度;以2%的硝酸钴和6%的硫酸钴为钴源制备的WC-Co复合粉中没有钨钴碳三元复合η相,WC-Co复合粉的颗粒尺寸为200-400nm。
[Abstract]:The low cost and short process preparation of WC-Co composite powder is the development direction of WC-Co cemented carbide. Therefore, the preparation process of three kinds of WC-Co composite powder: carbon-assisted hydrogen reduction carbonization method was studied in this paper. WC-Co composite powder was prepared from ammonium metatungstate, cobalt nitrate and glucose by spray drying and carbon-assisted hydrogen-reduction carbonization process (1. 1). The WC-Co composite powder was prepared by carbon-assisted hydrogen reduction and carbonation process with ammonium metatungstate, cobalt nitrate and glucose as raw materials. The effects of carbonation temperature, carbonization time and ball milling on WC-Co composite powder were studied. The results show that fully carbonized WC-Co composite powder can be obtained at 1100 鈩，

本文编号：2224802