超细/纳米WC-Co复合粉末制备技术的研究现状

介绍了超细/纳米WC-Co复合粉末的主要制备方法:液相还原法、氧化-还原法、溶胶-凝胶法、共沉淀法和喷雾转化法,并结合笔者研究成果详细阐述了喷雾转化法的研究现状,指出该方法具有流程短、粉末组元均匀化及晶粒纳米化等优点,但在粒度及形貌控制、组元迁移和低温原位还原碳化三个方面还需更加深入的理论研究。

高能球磨制备纳米级WC/Cu复合粉末的研究

利用XRD、SEM等分析研究了高能球磨时间对WC/Cu复合粉末结构、形貌及相的影响。结果表明 ,随球磨时间的延长复合粉末发生细化达到纳米级粒度 ,球磨 2 4h可获得稳定晶粒尺寸 ,最小晶粒尺寸为 2 1 5nm。其中WC粉末晶粒细化速率较Cu的慢 ;球磨过程中 ,有少量的WC固溶于Cu中 ,形成Cu(WC)

纳米WC-Co复合粉末的制备工艺及其烧结特性

综述了纳米WC -Co复合粉末制备工艺的国内外研究进展 ,总结了纳米WC -Co硬质合金复合粉末的烧结特性 ,并对目前国内外的研究现状进行了分析 。

高能球磨合成纳米WC-Co复合粉末的特性

采用变转速多次循环高能球磨工艺在 3 2min制备出了平均晶粒尺寸约为 2 5nm的纳米WC 10Co 0 .8VC 0 .2Cr3C2 (重量分数 )复合粉末 ,并用化学元素分析、XRD ,TEM ,DTA对纳米WC Co复合粉末的特性进行了表征和分析。结果表明 ,变转速多次循环高能球磨工艺制备的纳米WC Co复合粉末 ,化学成分合格 ,杂质含量低 ,球磨效率高 ;球磨过程是一个晶粒逐渐细化的过程 ,同时也是一个晶格畸变逐渐增加、粉末体系能量逐渐增大的过程 ;球磨得到的WC Co纳米复合粉末颗粒形貌基本为球形 ,粒径分布较宽 ,颗粒中存在着一些团聚体 ,平均颗粒尺寸约为 5 0nm ;纳米WC 10Co 0 .8VC 0 .2Cr3C2 (wt%)复合粉末的共晶点约为 12 80℃。纳米复合粉末中W ,Co ,V ,Cr元素分布均匀弥散。

纳米晶WC-Co复合粉末制备的研究

采用W,C,Co粉末为原料,通过机械活化-反应热处理工艺制备出晶粒尺寸为30.5nm的WC-Co复合粉末。研究发现该工艺具有以下特征:反应温度低,反应速度快。在800℃热处理时已有大量的WC生成。在850℃保温25min,W2C就完成了向WC的转化。经900℃保温35min制得纳米晶粒WC-Co复合粉末。

高能球磨制备纳米WC-8Co复合粉末

对采用高能球磨法制备纳米WC-8Co复合粉末的工艺条件进行了研究。实验采用逐步优化方式,研究液固比、球料比、球磨转速、球磨时间对粉末的特性的影响。采用SEM扫描电镜观察粉末形貌,用EDX能谱分析了粉末中Co元素的分布,检测了粉末中Co的化学成分,确定了液固比参数,通过检测粉末的比表面和BET粒度的变化优化球料比、球磨转速及球磨时间等工艺参数,采用最优化工艺得到了粉末比表面为6.82m2/g、BET粒度为59.4nm,Co相分布均匀的纳米WC-8Co复合粉末。

喷雾干燥与低温还原碳化法制备纳米晶WC-Co复合粉末

传统的纳米WC-Co复合粉末制备通常是将超细WC粉和Co粉在高能球磨机中进行研磨破碎得到，粉末形状不规则，成分、粒度分布不均匀，容易掺杂，难于满足大批量工业化生产。以偏钨酸铵（AMT）、可溶性钴盐、有机碳源为原材料，采用喷雾干燥、煅烧、低温还原碳化工艺制备纳米晶 WC-Co 复合粉末。对粉末进行碳含量、氧含量、松装密度测定以及形貌观察和物相分析。结果表明：WC-Co复合粉末外观多呈空壳球形骨架结构， Co对WC晶粒形成纳米级包覆，各成分分布均匀，一次颗粒尺寸在100～200 nm之间。粉末具有流动性好、晶粒细小且均匀等特点，适用于制备超细硬质合金，在堆焊和喷涂领域有广阔的应用前景。

纳米复合WC-Co粉末的烧结研究进展

纳米复合WC-Co粉末的烧结是纳米晶WC-Co硬质合金制备的关键。主要阐述了纳米复合WC-Co粉末的烧结研究进展,包括纳米复合粉末的烧结特性、烧结机理和常用的烧结方法。

反应热处理技术制备纳米晶WC-6Co硬质合金复合粉末

对反应热处理技术(高能球磨+热处理)合成纳米晶WC6Co硬质合金复合粉末的可行性进行了研究。结果表明,元素粉末经球磨活化后可降低WC的形成温度;在800℃反应热处理时,复合粉末中存在WC和W2C两种碳化物;而高于950℃热处理时,W、C则完全转化为WC相。纳米晶WC6Co复合粉末中WC的晶粒尺寸随热处理时间延长、温度的升高而增大;在950℃热处理保温30min的条件下可获得WC晶粒尺寸为33.3nm的纳米晶WC6Co复合粉末。

抑制剂对纳米WC-10Co复合粉末烧结性能的影响

以液相复合-连续还原碳化方法制备的纳米WC-10Co(以质量计)复合粉末为原料，选择VC和Cr_3C_2作为超细WC-10Co硬质合金晶粒生长抑制剂，研究晶粒生长抑制剂加入量对超细WC-10Co硬质合金组织、晶粒和性能的影响。实验结果表明：超细WC-10Co硬质合金中WC晶粒度随着晶粒生长抑制剂加入量的增加而减小，纳米WC-10Co复合粉中加入0.4％VC和0.4％Cr_3C_2(以质量计)晶粒生长抑制剂，经1 380℃真空烧结60min，1 320℃低压处理30min后，可以得到平均晶粒度380 nm、断裂强度3.55 GPa和Rockwell A硬度92.6综合性能较好的超细WC-10Co硬质合金。过多添加晶粒生长抑制剂反而降低了超细WC-10Co硬质合金的性能。

喷雾转换法制备纳米WC-Co复合粉末的研究现状

介绍了纳米WC-Co复合粉末喷雾转化制备方法,该方法具有流程短、组元分布均匀、制造成本低等优点,被广泛、深入地研究,从而衍生出多种纳米WC-Co复合粉末制备法。

片状粉末法制备碳纳米管/铝复合材料的组织特征及性能调控

本文利用片状粉末法中片状铝粉末大比表面积优势,结合粉末冶金法成功制备了碳纳米管/铝复合材料,实现了碳纳米管的低结构损伤和在铝基体中的良好分散。但片状铝粉表面自发生成的氧化铝薄膜阻碍了碳纳米管与铝的直接结合。由于粉末冶金低的制备温度,这种碳纳米管-氧化物-铝之间难以形成强的化学键合,复合材料在拉伸后直接在混合界面上破坏,导致复合材料相比基体合金强度不增反降。通过增加片状粉末厚度进而减小其表面的氧化物以及结合添加镁元素的方法,大幅增加界面结合强度,复合材料的屈服强度和抗拉强度相比基体出现高效提升。

纳米结构WC-Co复合粉末的制备与应用

介绍了一种制备纳米结构ＷＣＣｏ复合粉末的方法———热化学合成法。该方法包括原始溶液制备、喷雾干燥生成化学均匀的前驱体粉末及其流化床热转化为纳米结构ＷＣＣｏ复合粉末。论述了制得的纳米结构ＷＣＣｏ复合粉末的结构。

纳米复合WC-Co粉末成型与烧结研究进展

综述了纳米复合W C-C o硬质合金的几种代表性成型工艺,着重阐述了纳米复合W C-C o粉末几种场辅助烧结方法,与传统烧结方法相比,场辅助烧结方法制备的产品性能更优异,有很大的发展前景。

高能机械研磨纳米结构WC-Co复合粉末的研究

采用高能机械研磨制备纳米结构ＷＣＣｏ复合粉末，研磨后的纳米结构ＷＣＣｏ复合粉末采用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ），高分辨透射电镜（ＨＲＴＥＭ），Ｘ射线能谱仪（ＥＤＳ）分析其微观结构（包括晶粒尺寸，应变，Ｃｏ的分布和晶格缺陷）。研究发现经过高能机械研磨，ＷＣ的晶粒尺寸能降低到１０ｎｍ以下，纳米尺度的ＷＣ晶粒被Ｃｏ薄层覆盖和分离，ＷＣ晶粒的形貌为近似球形，并且ＷＣ晶粒中产生了大量的晶格缺陷。

纳米WC-Co复合粉末形貌的影响因素

随着现代工业的快速发展,纳米WC-Co复合粉末得到越来越广泛的应用,具有巨大的市场发展潜力。分别以偏钨酸铵(AMT)、可溶性钴盐、有机碳和超纯碳黑为原材料,采用喷雾转化和连续低温还原碳化法制备纳米WC-Co复合粉末,研究雾化转速、转化温度、碳源的选取对纳米WC-Co复合粉末形貌的影响。研究表明:纳米WC-Co复合粉末呈空壳球形结构,晶粒尺寸在100 nm以下,壳体有大量孔隙并存在破裂现象,Co相以fcc结构存在。在一定范围内,随雾化转速降低,颗粒尺寸增大;随转化温度升高,粉末球形化程度降低;有机碳源制备的复合粉末比碳黑制备的颗粒尺寸更大,壳壁更薄。

纳米晶WC-10Co复合粉末烧结行为的研究

本文研究了机械合金化制备的纳米晶WC 10Co复合粉末的真空烧结特征 ,分析了孔隙度、显微硬度随绕结时间延长和烧结温度升高的变化规律 ,考察了一种新型抑制剂的作用。结果表明 :在 132 5℃ / 15min的烧结条件下 ,样品的相对密度达到了 98%以上 ;烧结样品的显微硬度随着烧结时间的延长和烧结温度的升高先增加后降低 ,并且在 132 5℃ / 15min的条件下其硬度为 2 2 95MPa ;新型抑制剂A既有利于晶粒长大的控制 ,同时又有利于材料致密化的进行 ,显著地提高了合金的性能。

利用反应热处理制备纳米晶WC-10Co复合粉末

对反应热处理技术(即高能球磨+热处理)合成纳米晶WC-10Co复合粉末的工艺进行了研究。DTA分析结果表明:以W,Co粉和碳黑为原料的混合物经过一定的活化处理后,碳化钨可在572℃左右形成;通过改变反应热处理时间和温度,合成的纳米碳化钨晶粒尺寸在9～42nm之间变化。反应热处理技术是合成纳米晶WC-Co复合粉末的行之有效的方法。

反应高能球磨制备纳米WC/MgO复合粉末

将WO3、C和Mg粉末按摩尔比为1∶1∶3混合,在室温下用高能球磨法对其进行球磨,经XRD、SEM和TEM分析表明,在球磨到4.7 h时,WO3、石墨和镁之间发生氧化还原反应直接生成了WC和MgO粉末,之后随球磨时间的延长,粉末不断细化.球磨50 h后,得到WC晶粒度和颗粒度分别约为25 nm和100 nm的WC/MgO复合粉末.实验结果和热动力学分析表明,WC/MgO的合成是一个自蔓延反应过程,此反应可以在很短的时间内完成.

纳米复合WC-Co粉末的热压烧结

以WC-6Co纳米复合粉末为原料热压烧结了硬质合金试样,研究了烧结温度、保温时间和VC抑晶剂对抗弯强度和洛氏硬度的影响。结果表明:在保温时间为1h时,纳米复合WC-6Co的最佳热压烧结温度为1350℃;加入质量分数为1.2％VC后在该制度下热压烧结,可以得到晶粒为200～300nm超细硬质合金。