喷雾转换法制备纳米WC-6Co复合粉的工艺研究

以偏钨酸铵、醋酸钴、有机碳为原料,去离子水为溶剂,采用喷雾干燥-煅烧-球磨-连续还原碳化新工艺制备纳米WC-6Co复合粉。采用氮气吸附法测定粉末比表面积,XRD、SEM分别分析粉末物相和形貌,研究球磨工艺对钨钴复合氧化物粉末性能的影响以及连续还原碳化过程中粉末比表面积的变化。结果表明,在连续还原碳化前进行球磨,可有效破碎粉末;适当增大球料比或延长球磨时间,可使粉末破碎效果更好,粒度分布更均匀,当球料比为10∶1、球磨时间为240min时,粉末破碎、分散效果最佳,比表面积为11.62m2/g;球磨后的钨钴复合氧化物粉末在连续还原碳化过程中发生团聚烧结、预合金化,生成平均粒度为80nm的WC-6Co复合粉。     

钨粉制备及其对钨合金性能影响的研究进展

金属钨因具有高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨和热膨胀系数小等优点而被广泛应用于制备各种合金材料。本研究综述了钨粉的制备方法,如熔盐电解法、溶胶凝胶法、高能球磨法和氢气还原法。针对钨粉均匀性问题,重点阐述了目前使用最广泛的氢气还原法的研究现状,其中,调控氢气中水蒸气分压有利于提高钨粉均匀性;气流磨和球化等钨粉的处理工艺有助于提高钨粉均匀性和分散性。另外,介绍了钨粉粒度和分散性等对钨合金性能的影响,均匀分散的钨粉对制备组织均匀的钨合金优势巨大。针对钨粉和钨合金中钨晶粒之间的相关性介绍了晶粒细化的相关研究。简要介绍了钨粉性能对增材制造钨合金性能的影响。     

兰钨球磨对纳米钨粉团聚的影响

采用超声喷雾干燥制备的前驱体为原料,经过两阶段低温还原和球磨工艺的结合使用制备了纳米钨粉.通过还原前后粉末形貌的对比,分析了钨粉还原过程中的形貌特征.采用第一段低温还原后得到的兰钨为原料,对比了在不同阶段球磨对还原后钨粉团聚状态的影响.对所制备的纳米钨粉进行了SAXS粒度表征.结果表明:钨粉的形貌和结构具有"遗传性";兰钨阶段的球磨有效地打碎了颗粒之间的团聚,有利于颗粒之间的分散;钨粉的球磨不能打碎纳米颗粒之间的硬团聚.SAXS检测结果表明,使用两阶段还原和球磨相结合的工艺制备的纳米钨粉平均粒径为35nm.     

球形钨粉的制备及粉末特性研究

以团聚严重、不规则形状的还原钨粉为原料,经过球磨处理后,采用射频等离子体球化技术制备球形钨粉。在射频等离子体球化过程中,研究原料粉末形态对球化结果的影响。采用扫描电子显微镜、激光粒度分析仪和BT-100粉体综合特性测试仪对球磨和球化处理前后粉末的形貌、粒度、松装密度和振实密度进行测试和分析。结果表明:球磨处理后,钨粉颗粒分散状态良好,粒径明显降低,粒度分布明显变窄;经过球化处理后,钨粉颗粒呈规则球形,表面光滑,松装密度和振实密度得到明显提高。     

球磨工艺对细颗粒钨粉质量及硬质合金晶粒夹粗的影响

利用球磨机对细颗粒钨粉进行分散处理，研究球磨过程不同转速、不同时间对细颗粒钨粉粒度及团聚颗粒的影响。将球磨后的钨粉制备成碳化钨粉和硬质合金，通过合金金相组织的对比分析找到细颗粒钨粉球磨工艺与合金晶粒夹粗的关联性，为合金晶粒夹粗问题提供新的解决思路。结果表明：选用21 r/min、80 min的球磨工艺分散处理的钨粉团聚颗粒最少，制备的碳化钨粉生产的硬质合金WC晶粒大小均匀、无夹粗出现。     

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32min制备出了平均晶粒尺寸约为25nm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50nm；纳米WC-10Co-0．8VC-0．2Cr3C2(wt％)复合粉末的共晶点约为1280℃。纳米复合粉末中W，Co，V，Cr元素分布均匀弥散。     

高能球磨法制备纳米晶纯钨粉末的研究

通过高能球磨法制备了纳米纯钨粉末.着重研究了过程控制剂、球料比以及球磨时间对钨粉的晶粒尺寸、形貌的影响.通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)对样品的结构、形貌进行了表征.研究结果表明:纳米纯钨粉末的最佳球磨参数为:5%(质量分数)过程控制剂(无水乙醇)、球料比约15∶1、球磨时间约50 h.在...     

高能球磨合成W-Ni-Fe纳米复合粉末特性

采用X射线衍射分析,BET氮吸附法和DTA差热分析对球磨后的90W-7Ni-3Fe(质量分数)纳米复合粉的组织结构变化,表面特性和热稳定性系统地进行了研究,XRD和DTA的分析结果表明球磨可以生成纳米复合粉,晶粒内部产生很大的晶格畸变,同时球磨产生的密度和缺陷使原子扩散加快,形成超饱和固溶体、非晶和扩大W在粘结相中的溶解度,BET氮吸附结果证明了球磨使粉末产生微孔,比表面中孔和孔径降低。     

纳米晶W-Ti预合金粉的制备与研究

以乙醇为过程控制剂,采用机械球磨法制备Ti含量（质量分数）为10％T 30％、晶粒度在30nm左右的纳米品W-Ti预合金粉末,借助X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）,研究不同球磨时间的W-Ti预合金粉末的相组成和微观形貌,以期进一步确定含理的纳米晶W-Ti预合金粉末制备工艺和开发出高性能的W-Ti合金靶材。结果表明,随着球磨时间增加,粉末逐渐细化和均匀化,微应变逐渐增加;球磨24h可使W-10％Ti粉末完全合金化,球磨48h后颗粒逐渐转变成片层状,而W-30％Ti粉末在球磨72h后才完全合金化,片层结构更多更明显。2种成分的粉末都生成了固溶体β-W／Ti。     

专利文摘

专利名称:碳化钨铝硬质合金纳米粉末的制备方法专利申请号:01129544.9公开号:1328889申请人:中国科学院长春应用化学研究所本发明属于碳化钨铝硬质合金W1-xAlXC,X=0-0.86纳米粉末的制备方法。该方法以钨粉、铝粉、碳粉和碳化钨粉为原料,通过机械合金化方法合成W1-xAlXC。工艺简单、操作方便、室温合成,产物为高活性的纳米粉有利于进一步的粉末冶金烧结制件。专利名称:一种超细钨—铜复合粉的制备方法专利申请号:02114601.2公开号:1392012申请人:西北工业大学提供了一种超细钨—铜复合粉体的制备方法。为改进钨—铜复合粉体的均匀性和材…     

WCu合金钨“网络”骨架的制备及其组织结构分析

在自制的设备上,通过化学镀正交试验法获得最佳的铜包覆钨复合粉末,再制成钨网络骨架,用类注射成型法也制得钨网络骨架,采用SEM与XRD手段与传统钨骨架制备技术进行了对比,结果表明:化学镀包覆粉和类注射法能够获得孔隙均匀、数量可控的钨网络骨架。而且影响钨粉化学镀包覆铜的因素较多,特别是钨粉粒径存在一最佳的尺度范围。     

机械球磨制备Al-Pb合金

通过对Al-Pb混合粉进行不同时间的机械球磨，采用扫描电镜、电子探针对混合粉颗粒的形貌和组织结构进行了观察，并测试了球磨粉末的显微硬度和致密性能，结果表明：在机械球磨过程中，Al-Pb混合粉的颗粒尺寸初期增大，随后逐渐减小，最后趋于稳定；Al-Pb混合粉形成了层片状的复合粉，随球磨时间延长，层片变薄，最后层片组织断裂为细小弥散的颗粒；随球磨时间延长，Al-Pb复合粉的硬度增大，压制密度降低。最后将球磨6小时的Al-20Pb复合粉用挤压比为4的模具进行包套挤压，得到了高致密度的Al-20Pb合金材料，其孔隙度只有3％左右。该合金中Pb相的尺寸平均只有几个微米，且分布比较均匀。     

等离子旋转电极雾化制备钨粉及性能表征

采用等离子旋转电极雾化技术(PREP)制备球形钨粉,利用激光粒度分析仪、氧氮分析仪、扫描电子显微镜(SEM)对钨粉末的粒径分布、氧含量、微观形貌、表面组织进行分析。结果表明:球形钨粉粒度集中分布在45~150μm,呈单峰分布,理论中位粒径85.5μm与实测粒径80μm接近。钨粉氧增量均小于0.001 5%,其中45~150μm粉末比15~53μm的粉末氧增量更低,仅为0.000 38%。15~53μm钨粉表面光洁,几乎无空心粉。钨粉物理性能优异,且粒径在45~150μm的钨粉性能优于15~53μm的。     

纳米钨粉形貌结构对碳化钨粉末性能的影响

采用球磨破碎分级的氧化钨为原料,氢还原制备出平均粒度为30 nm的纳米钨粉,并分别以干磨搅拌和添加适量分散剂的湿式球磨的方式配碳,然后置于通氢钼丝碳化炉中在1180℃长时间碳化,得到了粒度分别为109和148 nm的碳化钨粉末,继而于低压真空烧结炉中,在1360℃的温度下烧结制备出WC-7%Co(质量分数)烧结体,研究了纳米钨粉形貌结构对纳米碳化钨粉末及其超细晶硬质合金性能的影响。通过比表面测定仪和费氏粒度仪测定了粉体的比表面和粒度,采用X射线衍射(XRD)分析了碳化产物的相成分,用扫描电镜(SEM)观察了粉末的形貌和烧结体的显微组织结构,按硬质合金性能测试标准对WC-Co烧结体的物理和力学性能进行了测定。结果表明,湿磨配碳强制破坏了纳米钨颗粒,呈其氧化钨前驱体的团聚状的形貌结构,可以改善纳米钨粉和碳粉弥散分布的均匀性,更有利于获得颗粒细小、均匀,分散性好的优质纳米碳化钨粉,其所制备的超细晶WC-7%Co硬质合金,显微组织均匀,综合性能优,硬度和抗弯强度分别为HRA 93.7和4450 MPa。     

高能球磨（B4C）p／6061Al复合粉末特征

研究了高能球磨法制备的（Ｂ４Ｃ）ｐ／６０６１Ａｌ复合粉末中Ｂ４Ｃ颗粒的形貌，粒度以及在铝基体中的分布情况等，试验结果表明，高能球磨法是集改变增强颗粒形貌，控制增强体颗粒粒度，改善增强体颗粒分布均匀性和增强体与基体之间界面结合的有效方法，复合粉末Ｂ４Ｃ颗粒近似呈球形，弥散均匀分布于铝基体中，多数颗粒的粒度在亚微米范围内，并且颗粒粒度越小，分布越均匀。     

增材制造用高温合金粉末制备技术及研究进展

球形粉末是增材制造、粉末冶金、注射成型等制备工艺的重要原料,其成分、粒度、球形度、空心粉率等是影响最终构件性能的关键因素。本文详细介绍了真空感应熔炼气雾化法、电极感应熔炼气雾化法以及等离子旋转电极雾化法等三种可用于增材制造的工程化高温合金球形粉末的制备技术,分析了这三种制粉工艺的特点,阐述了这三种制粉工艺的研发进展,探讨了三种制粉工艺所制备的粉末缺陷形成原因及控制方法,并提出了增材制造用高温合金粉末制备技术的发展趋势。     

超声雾化Sn-Pb焊锡粉的组织特征及其抗氧化性能

采用定氧仪、扫描电镜和俄歇表面谱仪研究了超声雾化制备的Sn-Pb焊粉的氧化速率、组织与形貌特征，并与离心雾化焊粉进行了对比。结果表明：超声雾化法制备的粉末形貌和球形度明显优于离心雾化，但在大气中放置粉末的增氧速度较快。显微组织对比发现超声雾化制备的粉末组织晶粒细小、两相分布更加均匀；俄歇分析表明超声雾化粉末表面Pb出现一定程度的富集；高频振动和快冷促进了粉末组织的细化，表面富铅、晶界和相界数量增加是造成焊锡粉室温抗氧化性不足的主要原因。     

不同制备工艺对金属钛粉微观性质及应用的影响研究

金属钛粉末在增材制造等新型成形方法中得到越来越广泛的应用,目前主要通过熔盐电解法和气体雾化法来制取。借助X射线衍射技术(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积测试(BET)、热重-差热分析法(TGA-DSC)等检测方法,从物相结构、晶胞参数、微观形貌、表面状态、热稳定性等方面,对采用熔盐电解和气体雾化2种不同工艺制取的金属钛粉的性质和应用进行全面对比分析。结果表明,电解钛粉微观形貌不规则,同一性差,适合作为粉末冶金原料和热还原剂;气雾化钛粉微观形貌为均匀球状,表面不易吸附气体杂质,比表面积为3.69 m~2/g,更适宜作为增材制造的原材料。     

高能球磨(B_4C)_p/6061A1复合粉末特征

研究了高能球磨法制备的（Ｂ４Ｃ）ｐ／６０６１Ａｌ复合粉末中Ｂ４Ｃ颗粒的形貌、粒度以及在铝基体中的分布情况等。试验结果表明，高能球磨法是集改变增强体颗粒形貌、控制增强体颗粒粒度、改善增强体颗粒分布均匀性和增强体与基体之间界面结合的有效方法。复合粉末中Ｂ４Ｃ颗粒近似呈球形，弥散均匀分布于铝基体中，多数颗粒的粒度在亚微米范围内，并且颗粒粒度越小，分布越均匀。     

球形钛合金粉末制备技术及航空增材制造应用研究进展

钛合金具有高强轻质耐高温的特点,因而成为拥有巨大前景的航空结构材料。传统的机械制造工艺难度大、成本高,限制了钛合金的应用。增材制造(AM)作为新兴的先进制造技术,可以通过逐层加工的方式制造出具有较高三维精度的金属部件,从而实现钛合金的近净形加工。因此,首先介绍了球形钛合金粉末制备技术,其中包括等离子旋转电极雾化法（PREP)、电极感应气体雾化法（EIGA）、等离子体雾化（PA）和等离子球化技术（PS）等,对比4种球形钛合金粉末的制备技术和优缺点,以及在航空增材制造的应用,包括激光选区熔化（SLM）、电子束选区熔化（EBSM）和激光熔化沉积（LMD）等,总结了不同钛合金粉末制备技术在航空增材制造的应用特点和发展趋势,并指出钛合金增材制造未来发展的关键是低间隙钛粉的制备,增材制造设备高精度、高效率和大型化将是未来的发展趋势。