纳米碳化钨粉体的粒度表征.pdfVIP

第31卷第4期 华侨大学学报(自然科学版) VoI．31No．4 science) 2010年7月 Joumalof Unive商ty(Natural Jul．2010 Huaqiao 文章编号： 1000一5013(2010)04一0388一04 纳米碳化钨粉体的粒度表征 张春华1，郭亨群1，宋志华1，吴冲浒2，吴其山2 (1．华侨大学信息科学与工程学院，福建泉州362021； 2．厦门金鹭特种合金有限公司，福建厦门361006) 摘要： 以工业化生产设备制备纳米碳化钨粉，采用X射线衍射谱(Ⅺ①)、比表面积法(BET)、冷场发射扫描 电子显微镜(FEsEM)、透射电子显微镜(TEM)、激光动态光散射仪对样品的物相、粒度及其分布进行表征， 探讨其测量原理．实验结果表明：纳米碳化钨粉的平均颗粒尺寸为90胁，大多数近似球形，也有一部分呈多 角形．为了能更准确地测量纳米碳化钨粉颗粒的粒径，分散剂中的样品要有较好的分散，才能破坏团聚体，同 时纳米碳化钨粉颗粒的形状对激光动态光散射仪的测量结果具有重要的影响． 关键词：碳化钨；纳米粉末；粒度表征；团聚体 TF 383 A 中图分类号： 122．1；TB 文献标识码： 碳化钨(WC)是制备硬质合金的主要原料，其粒度决定了硬质合金的性质．研究表明，随着碳化钨 粒度减小，其硬质合金的硬度、耐磨性和韧性都比常规硬质合金提高；特别是当碳化钨粒度减小到纳米 级(100nm)时，其硬质合金具有高硬度、高强度性质[1七]．因此，要生产高性能的纳米硬质合金首要条 m，Gao 件是制备纳米级碳化钨粉．在国外，Zhu等[3]采用原位还原渗碳法制备得到粒度为50～80 等[4]采用气相碳化法制得了纳米碳化钨粉；在国内，李继刚等[5]采用固定床化学气相法合成了10～20 nm纳米碳化钨粉，宁阳[6]采用高能量球磨法合成了纳米碳化钨粉，并随着球磨时间不同得到不同级的 nm的 纳米碳化钨粉，展红全等[7]采用高频等离子体化学气相沉积法(RF—PCV)制备了平均粒径为50 纳米碳化钨粉，但其方法较复杂．这些方法工业化大规模生产尚不成熟，在国内还没有能批量生产纳米 级碳化钨粉．本文在工业化生产设备基础上制备了纳米级碳化钨粉，采用不同的测量方法对样品的物 相、粒度及其分布进行表征． 1 实验方法 1．1样品制备 利用厦门金鹭特种合金有限公司的规模化生产设备生产纳米级碳化钨粉．具体工艺流程：采用纯紫 m的纳米钨粉．然 钨(w02．，。)作为原料，以高流量干氢还原控制气相迁移，原位还原为平均粒径30 h． 后，采用纳米钨粉为原料，粒状炭黑为碳源，按6．3％的配碳量，采用搅拌球磨配炭法进行均匀配炭1 在氢气的保护下，于l300℃碳化45min，并采用气流分散设备对炉料进行分散．最后，过筛选粒，制得 纳米碳化钨粉．通过控制装舟量、配碳比例、碳化温度、碳化时间等工艺参数，可以得到质量优良的纳米 碳化钨粉． 1．2测试仪器 采用D8 用NOVA 1200e型全自动比表面和孔隙度分析仪(美国康塔公司)，对样品的比表面积进行测量；采用 收稿日期：2009_03—24 educrL 通信作者：郭亨群(1944一)，男，教授，