超细、纳米晶WC-Co硬质合金烧结技术的研究现状

WC-Co硬质合金因高硬、耐磨而在切削、釆矿和耐磨零件等领域广泛应用。研究发现,当WC晶粒尺寸小于0.5μm时(即超细、纳米晶WC-Co硬质合金),与普通硬质合金相比,材料的硬度和强度显著提高,其韧性也同样会有所提升。因此,晶粒细化有助于改善硬质合金的力学性能,从而延长其使用寿命。长期以来,有关硬质合金性能改善方面的研究多关注于从粉体出发,即通过采用超细纳米粉体和合理烧结工艺来实现超细晶和纳米结构硬质合金的制备。然而,在合金制备过程中其致密性与晶粒长大之间往往存在较为复杂的交互作用,如何保证在烧结过程中致密化的同时抑制WC晶粒长大是提高合金性能以及保证合金质量稳定性的关键技术问题之一。本文主要阐述了高温液相烧结制备超细、纳米晶WC-Co硬质合金过程中有关致密化和晶粒长大机制之间的关联性,从烧结工艺与添加剂两方面介绍了近年来国内外的研究现状。烧结工艺具体分为常规烧结工艺(主要包括氢气烧结、真空烧结和热等静压烧结等)和快速烧结工艺(主要包括微波烧结、放电等离子烧结、高频感应热烧结等),对比了上述烧结工艺之间的不同以及总结了不同烧结工艺的优缺点。在添加剂方面,重点介绍了过渡族碳化物和稀土元素对硬质合金烧结过程中晶粒生长的抑制作用,并在此基础上阐述了超细、纳米晶WC-Co硬质合金烧结技术的未来发展趋势。     

用化学汽相沉积法在刀具材料表面形成金刚石薄膜

本文采用热解化学气相沉积方法，以甲烷和氢气为原料气体，在刀具材料－硬质合金，金刚石烧结体和立方氮化硼烧结体表面形成了金刚石薄膜，而且研究了金刚石在上述材料表面上的生长特性。     

原料粉末碳、氧含量对无粘结相硬质合金性能的影响

采用放电等离子(spark plasma sintering,简称SPS)烧结制备出了无粘结相硬质合金材料,并结合XRD、SEM、金相显微镜等分析测试手段,研究了原料粉末中碳、氧含量对无粘结相硬质合金的微观组织和性能的影响。结果表明,原料粉末中游离碳含量过高会造成烧结体晶粒的显著长大,氧含量较高会降低烧结体的致密度,从而导致烧结体的性能变差;采用纯度较高的原始粉末时,维氏硬度达到2566kg.f/mm2,断裂韧性为6.2MPa/m1/2。另外,在500℃对原料粉末进行氢气预处理可以明显降低氧含量,在1700℃下可制备出相对密度达98.8%,维氏硬度为2731kg.f/mm2,断裂韧性为6.16MPa/m1/2的无粘结相硬质合金材料。     

超细（纳米）硬质合金的制备研究进展

随着电子信息产业、汽车制造业及相关行业的快速发展,超细（纳米）硬质合金的需求量逐年上升。超细（纳米）硬质合金制备的关键问题之一是如何控制WC晶粒的长大,着重论述原材料和烧结技术对高性能超细（纳米）硬质合金制备的影响。分析了超细（纳米）WC-Co复合粉末和硬质合金的关键制备方法及其优缺点,指出了复合粉末和超细（纳米）硬质...     

纳米晶WC-Co硬质合金的烧结

综述了国内外纳米晶WC-Co硬质合金烧结方法的研究进展,总结了纳米晶WC-Co硬质合金的烧结机理,分析了各烧结方法的特点,指出了制备纳米晶WC-Co硬质合金的研究趋势.     

氢气回收与中空纤维薄膜

为了提高生产效率和加工经济效益,在合成氨厂的设计中加进一个新系统(不管是新设计的一部分或者是翻新设备),以回收合成弛放气中的氢气。回收氢气能降低原料消耗,又能使生产能力保持不变。或者,消耗的原料相同,但产量有所提高。氢气回收系统在其它工业部门也是适用的。例如在石油化工行业中,一个特殊的用途是用于处理从炼油系统的催化重整炉中出来的气流。从气流中回收氢气可采用许多不同的技术。可以采用深冷法,也可采用通过薄膜进行气体的选择渗透,此法是孟山都公司开发的PRISM分离器系统的基础。     

超细(纳米)硬质合金的制备研究进展

随着电子信息产业、汽车制造业及相关行业的快速发展,超细(纳米)硬质合金的需求量逐年上升。超细(纳米)硬质合金制备的关键问题之一是如何控制WC晶粒的长大,着重论述原材料和烧结技术对高性能超细(纳米)硬质合金制备的影响。分析了超细(纳米)WC-Co复合粉末和硬质合金的关键制备方法及其优缺点,指出了复合粉末和超细(纳米)硬质合金制备过程中存在的主要问题及其解决方案。最后,对每种制备方法的发展潜力进行了展望,阐明了超细(纳米)硬质合金的发展趋势。     

无粘结剂硬质合金研究进展与制备

综述了无粘结剂硬质合金的研究应用现状,介绍了真空烧结-热等静压、热压、气压烧结等无粘结剂硬质合金的制备方法,对无粘结剂硬质合金的发展进行了展望。     

金刚石-立方氮化硼-硬质合金复合柱齿的研究

采用添加Ni-P活化烧结WC-Co硬质合金的特殊工艺,用热压法成功地烧结出了新型的金刚石-立方氮化硼-硬质合金复合柱齿.研究分析了热压烧结工艺(烧结温度、烧结压力和保温保压时间)对新型金刚石-立方氮化硼-硬质合金复合柱齿性能的影响.     

后续烧结对爆炸压实CuCr合金性能的影响

采用机械合金化工艺由Cu,Cr元素粉按重量比各半合成CuCr预合金粉,尔后爆炸压实工艺制坯,再加后续烧结制备了电触点材料CuCr合金,着重研究了后续烧结对爆炸实CuCr合金性能的影响,结果表明,真空烧结略微提高爆炸压实的CuCr合金的密度,而氢气烧结处理反而使其密度降低,真空烧结和氢气烧结都能显著降低CuCr合金硬度,而且氢气烧结降低得更明显,真空烧结和氢气烧结都显著提高CuCr合金的电导率,而且真空烧结提高更显著。     

真空和渗氮烧结WC-TiC-Co硬质合金的梯度结构形成机理研究

本实验对真空和渗氮烧结的WC-20TiC-0.5VC-0.5Cr_2C_3-12Co硬质合金的微观结构进行了研究。研究表明烧结气氛对WC-TiC-Co硬质合金的梯度结构具有关键性影响:真空烧结能使硬质合金形成厚度不低于20μm的无立方相表层,该表层主要由WC与Co相组成,无明显TiC相特征;而渗氮烧结促使硬质合金形成以Ti(C,N)与TiC为主要物相的富立方相表层。与此同时,研究发现氮气压强对富立方相表层的形成具有显著促进作用,随着氮气压强的提高,富立方相表层厚度明显增加。真空和渗氮烧结的硬质合金芯部微观组织均由WC相、(W,Ti)C相、TiC相与Co相组成。相对于渗氮烧结,真空烧结会导致硬质合金芯部WC的晶粒度增大。     

超细WC-Co硬质合金粉末的制备及其致密化研究

以超细碳化钨(WC)、氯化钴(CoCl2.6H2O)和柠檬酸钠(C6H5O7Na3.2H2O)为原料,水合肼(N2H4.H2O)为还原剂,使用液相还原法制备超细WC-Co硬质合金粉末,并通过低压烧结使其致密化,制得力学性能良好的WC-Co硬质合金。考察了反应体系温度对硬质合金粉包覆率、反应时间对包覆效果的影响,采用SEM、TEM、XRD等手段对硬质合金粉进行了表征,确定了制备超细WC-Co硬质合金粉的优化工艺条件,并对比了不同规格的WC-Co硬质合金烧结体的力学性能。结果表明,此方法制得的WC-Co硬质合金粉纯度高,粒径均匀,无团聚,低压烧结后所得硬质合金烧结体力学性能良好。     

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.     

粉末冶金铜微波烧结的研究

研究了金属铜粉末样品分别在2.45GHz的微波烧结炉中,在碳化硅粉作为加热介质、Ar气氛的条件下,于不同温度的烧结和在常规的管式炉中氢气的保护气氛下在1050℃烧结,微波烧结的烧结周期缩短了80%.微波烧结与常规烧结的样品进行了微观形貌的对比,微波烧结在800～850℃烧结的样品可以获得均匀的显微组织.     

废旧硬质合金短流程回收技术的研究现状

随着硬质合金主要应用领域的增长和新应用领域的拓展,中国硬质合金产量逐年提高,而硬质合金消费量也已超过钨消费量的50％,因此废旧硬质合金的量逐年增加,如何有效回收废旧硬质合金逐渐成为国际上备受关注的研究课题.硬质合金的高效回收利用不仅具有很高的经济价值,而且将很大程度上缓解钨资源的需求压力,实现硬质合金工业的可持续发展.短流程回收技术因其工艺简短、回收效率高、经济低耗的特点而被研究者广泛关注.综述了锌熔法、机械破碎法、高温处理法、电化学法、氧化还原法等这些短流程回收工艺及其装配的研究现状,对于硬质合金短流程回收的研究进行了展望,提出要加大利用废旧硬质合金制备超细及纳米级复合粉的短流程回收工艺的研究力度.     

WC—Co硬质合金低压烧结工艺的探索

随着科技的不断进步，人们对工具材料要求越来越高，WC—Co硬质合金逐步吸引大家的目光，伴随着纳米复合技术及相关材料的发展又给硬质合金新鲜的活力，使硬质合金在根本上实现“双高”，即高强度高硬度。由于烧结技术的的限制，到现在为止世界上还没有哪一个公司能够出产硬质合金晶粒度小于200—500纳米的，主要是受限于烧结技术，所以各国的科研者都在往晶体生长抑制剂，纳米粉末制备，烧结技术三个方面研究。     

纳米晶WC-Co硬质合金的研究现状

概述了国内外纳米晶硬质合金的发展现状.纳米晶WC-Co硬质合金制备的关键技术主要包括:优质纳米晶WC粉的制备和烧结过程中WC晶粒长大的控制.综述了优质纳米晶WC粉的特点和制备技术,以及目前国内外烧结过程中控制晶粒长大采取的主要措施:添加晶粒长大抑制剂、调整烧结工艺和开发新型烧结方法.列举了合金的实际应用领域,展望了纳米晶硬质合金的发展前景.     

无粘结相硬质合金的发展及展望

无粘结相硬质合金与传统的WC-Co硬质合金相比有着更高的硬度、弹性模量,同时耐腐蚀性和耐磨性也有着大幅的提高。由于没有金属粘结相的存在,无粘结相硬质合金的致密烧结十分困难。但是随着热等静压烧结(HIP)、放电等离子烧结(SPS)等先进烧结技术的发明及亚微、纳米粉末制造技术的进步,纯WC、WC-Ti C-Ta C、WC-Si C、WC-Mo C-Si C等多种无粘结相硬质合金不断涌现。这些材料被逐步运用在精密光学模具、喷砂嘴、核工业密封件等要求高精度、高硬度、高弹性模量、高耐腐蚀性的领域。主要对各种无粘结相硬质合金的性能及应用进行简单介绍,并对未来的发展方向做简单的展望。     

碳纳米管对硬质合金WC晶粒及强度的影响

以碳纳米管为增强相,WC-10Co硬质合金为基体,采用湿法球磨工艺将多壁碳纳米管(Multiwalled carbon nanotubes,MWCNTs)和WC-10Co硬质合金粉料充分混合,通过真空烧结制成CNTs增强的WC-10Co硬质合金试样。采用SEM观测MWCNT在硬质合金基体中的分布和烧结后硬质合金微观结构。SEM显示碳纳米管嵌插在WC晶粒之间,抑制WC晶粒生长,使WC晶粒得到细化。试样横向断裂强度达到1 780 MPa,对比未增强试样提高了7.8%。     

多晶硅生产中氢气的来源与净化

简述了多晶硅生产过程中氢气的几个来源,并比较了采用电解、裂解或工业尾气净化回收氢气作为多晶硅生产补充氢气来源的技术、经济性。提出了采用特定吸附剂,变压吸附净化回收可重复利用氢气的新方法。对比了几种氢气的净化回收技术的优势,认为采用变压吸附（PSA）氢气净化工艺过程最优,能耗最低,经济效益最好。