氧化钇掺杂对制备纳米WC-Co复合粉的影响规律及其调控机制

以废旧硬质合金和可溶性钇盐为原料,采用固-液掺杂,通过球磨将钇源引入钨钴氧化物粉末中,再经过两步还原制备纳米WC-Co复合粉。采用扫描电子显微(SEM)、能谱仪(EDS)与X射线衍射(XRD)分别表征各阶段所获得的粉体的微观形貌、物相组成,分析了氧化钇对紫钨长径比的影响及其作用机制,同时分析了氧化钇对合成纳米WC-Co粉体粒度的影响规律。试验表明,氧化钇的掺杂影响了WO2.72特定晶面的能量,促进WO2.72沿(010)晶面择优生长;试样掺杂氧化钇后,其反应活性变大,使(010)晶面的形核驱动力要大于其他晶面。因此,制备的WO2.72棒更加细长。与未掺杂氧化钇的试样相比,其棒的直径由200 nm减小到140 nm,长度增加了约1倍。此外,在碳化反应过程中,均匀分散的氧化钇增大了WC的非均匀形核率,并阻碍了WC-Co粉体颗粒扩散迁移,从而阻止其合并长大,使得最终合成的WC-Co复合粉具有均匀的粒度分布,平均粒径约为90nm。