钨和碳化钨纳米线的研究进展

新型纳米材料———钨和碳化钨纳米线,以其特殊的一维纳米结构、优异的物理和化学性能而具有重要的学术研究价值和实用意义。该文首先综述了钨和碳化钨纳米线的最新研究进展,介绍了其几种典型的制备方法,即化学气相沉积法、物理气相沉积法、诱导气相沉积法、化学蚀刻法、自催化法、介孔层状结构卷曲法,进而分析了其生长机理,探讨了其存在的问题,并展望了未来的研究趋势。指出:现有各种制备钨和碳化钨纳米线的方法仅限于基础研究和小批量生产应用,而寻找某种简便、经济、能规模生产的新型制备方法,包括现已初获成功的锥形钨及碳化钨纳米线制备法,仍将是今后很长一段时间内的研究重点。     

双尺度 WC-CoCr 涂层的组织结构分析

微纳米复合结构的碳化钨涂层的性能引人关注。以纳米碳化钨(≤200nm)、亚微米碳化钨(0.8μm)和微米碳化钨(2μm)为原料,制备了两种双尺度的微纳米复合结构碳化钨喷涂粉末,采用超音速火焰喷涂工艺制备了相应的涂层。利用扫描电镜、能量色散X射线光谱仪和透射电镜对涂层的物相结构进行了分析。结果表明,纳米微米复合粉涂层中的碳化钨保留率为96.7%;纳米亚微米复合粉末制备的涂层碳化钨保留率为92.5%。两种涂层中,W_2C均分布在WC附近,大颗粒WC颗粒仍保持原来的尖角形,小尺度WC颗粒部分呈圆角形,纳米-亚微米涂层中Co_3W_3C相分散于WC与非晶相之间。     

一维纳米材料的研究进展

对一维纳米结构的研究进展进行了综述。阐述了一维纳米结构如纳米管、纳米棒、纳米线和纳米带的制备方法，其中包括气相化学合成法、热分解前驱体法、模板法、电弧等离子体等方法，总结了一维纳米材料的表征和各种生长机理以及在物理、化学、机械、材料等领域的应用。简单介绍了采用热分解法制备二硫化钨纳米纤维。     

一维纳米材料的制备、性质及应用

一维纳米结构在介观物理以及纳米级器件的制作方面具有独特的应用潜力，近年来纳米线、纳米棒、纳米带、纳米管等一维纳米结构成为研究的焦点。综述了近来文献报道的有关一维纳米材料制备的新方法，如声波降解法、模板法、气相一液相一固相法、溶剂热法等，其中对形貌控制得较好的模板法做了重点介绍。另外，对一维纳米材料的性质如热稳定性、电子传送特性和光学特性及其在激光发射和光学开关等方面的应用作了简单介绍，并对该领域未来的发展方向进行了展望。     

一维金属纳米材料的制备技术

一维金属纳米材料很好地集合了一维纳米结构材料和金属的特性，在光学、电学、磁学等领域有着不可忽视的潜在应用前景，且一维金属纳米材料的成功制备对于顺利实现纳米尺度功能组件的实用化意义重大。该文作者综述了一维金属纳米材料（纳米线、纳米棒、纳水管）的最新制备进展，重点评述了模板合成法、台阶边缘修饰法、介孔层状结构替曲法、软溶液法制备一维金属纳米材料的过程及生长机理，分析了目前研究上存在的问题，同时展望了未来的发展趋势。     

喷雾转化法纳米WC/6Co复合粉形貌研究

纳米碳化钨钴复合粉体具有重要的工程应用和市场发展潜力。针对纳米碳化钨钴复合粉形貌难以精确控制这一问题,本文以偏钨酸铵(AMT)、可溶性钴盐、有机碳源为原材料,以蒸馏水为溶剂,不添加WC晶粒长大抑制剂,制备钨钴碳混合溶液,再采用喷雾转化(SCP)和连续低温还原碳化法制备了纳米碳化钨钴复合粉;研究了喷雾转化过程中溶液浓度、进料速度、离心转速和转化温度4个关键因素对纳米碳化钨钴复合粉松装密度、WC晶粒度及微观形貌的影响。研究表明:通过喷雾转化法制备的纳米碳化钨钴复合粉呈空壳球形结构,Co相发生熔化使大多WC被粘结在一起,WC颗粒之间存在明显的烧结颈,颗粒表面存在大量孔隙,部分颗粒存在破裂现象;WC平均晶粒度小于200 nm;离心转速是影响粉末松装密度、WC晶粒度及颗粒形貌的最主要因素;离心转速越大,复合粉末颗粒越小,松装密度越大;同时转化温度越高,WC晶粒度越小,复合粉末颗粒越易破裂。     

Triton X-100和OP-10对纳米碳化钨粉末在无水乙醇中分散性的影响

纳米碳化钨粉末是制备超细纳米硬质合金的重要原料,但其比表面积大,易产生团聚,导致原有的优异性能难以发挥。为了减少纳米碳化钨粉末的团聚,使用Triton X-100和OP-10两种表面活性剂对纳米碳化钨进行分散。采用沉降实验、吸光度测试、粒度分析及透射电子显微镜研究了纳米碳化钨在无水乙醇中的分散性能。结果表明,当Triton X-100和OP-10质量分数分别为2%和1.5%,超声时间分别为30 min和50 min时,纳米碳化钨悬浮液的分散效果最好。超声时间相同时,同等浓度下,OP-10的分散效果优于Triton X-100。红外分析表明,Triton X-100和OP-10主要是通过吸附在纳米碳化钨粉末表面减少团聚。     

纳米碳化钨粉的生产

随着研究的不断深入,纳米硬质合金的稳定性也越来越受关注,而原料碳化钨的质量好坏直接影响着纳米硬质合金的质量。选用超细仲钨酸铵为原料,通过传统优化工艺在回转炉内调整工艺参数生产亚微细三氧化钨和紫色氧化钨,然后将两种氧化钨在还原炉内通过逆氢低温快速还原工艺制取纳米钨粉,最后以纳米钨粉为原料利用低温快速碳化法生产出纳米碳化钨粉;在生产过程中采用费氏法、氮吸附法与扫描电镜图像法相结合的方法对各种粉末的粒度、松装密度、孔隙度、含氧量等物理性质进行综合测评,并且通过各种粉末的形貌分析原料对粉末质量的影响。结果表明,采用超细仲钨酸铵为原料在传统工艺条件下可以生产出纳米碳化钨粉。     

纳米碳化钨粉的研究及应用开发动态

碳化钨粉是生产硬质合金的重要原材料,纳米碳化钨粉可使硬质合金具有许多更加优良的持性。本文对近年来纳米碳化钨粉的研究和应用发展动态进行了归纳和评述,并对存在的问题提出了一些见解。     

世界首条水溶化学法钨冶炼生产线投产

福建金鑫钨业股份有限公司投资建设的水溶化学法制备纳米级碳化钨钴(WC-Co)复合粉技术项目,日前建成一条年产600t的工业化生产线并正式投产,从而在全球首次将全部原料通过水溶法工业化制备纳米碳化钨钴复合粉。该项目以水溶法生产的超细纳米WC-Co复合粉末为原料,制备具有双高(高耐磨性、高韧性)特性的超细晶硬质合金,产品抗温强度可以达到4000     

球形碳化钨粉末制备技术的探讨

概述了热喷涂高新材料球形碳化钨粉末制备技术的研究进展。从原料、熔融方式、球形化方式及技术特点等方面对各种制备方法进行了对比分析。最后提出了超高温熔炼气体雾化法是球形碳化钨粉末制备的首选技术。     

从硬质合金典型材质发展看中国硬质合金工业的技术进步

中国是世界硬质合金的生产与消耗大国,中国硬质合金工业的技术现状令世人关注.本文从硬质合金典型材质与关键原料制备技术及其微观组织结构与性能特性等方面,展示了近年来中国硬质合金工业的主要技术进展.包括紫钨工艺制备的超细、纳米W粉与WC粉,紫钨工艺与WC-Co纳米复合粉工艺制备的超细晶硬质合金,超粗晶硬质合金以及原位激发自润...     

一种利用废残粗晶硬质合金生产超细WC-Co复合粉末的新方法

随着钨矿开采和钨用量的增加,钨的储量已越来越少,世界钨业将面临严峻的原钨短缺。面对这种形势,专家们研究了许多的对策,回收再生和有效利用废残硬质合金便是其中之一,它是弥补原钨资源不足的重要措施。本文研究了一种利用废残粗晶硬质合金生产超细WC-Co复合粉末的新方法,用这种粉末生产的超细硬质合金强度及硬度高,综合性能好。     

硬质合金回收研究进展及发展趋势

硬质合金的使用量逐年快速增长,生产上废弃的硬质合金渐渐受到重视.改进废旧硬质合金的二次回收工艺,对资源的保护和可持续发展的意义重大.回收硬质合金的研究主要围绕节能环保、工艺简洁、回收效率和回收质量等方面展开.文中综述了国内外关于回收废旧硬质合金碳化钨和钴的研究目的,主要方法及其基本原理、应用工艺条件和综合回收效果.指出物理处理和化学处理冶金方法相结合、机械破碎和高温热处理相结合的方法对废旧硬质合金具有很好的综合回收效果,是当前研究的主要方向.最后对硬质合金回收的未来发展进行展望.     

铸造碳化钨球形化处理技术的研究

讨论了采用超高温球化设备制备球形铸造碳化钨的工艺,研究了铸造碳化钨的球化技术,通过控制球化温度、冷凝速度、物料分散方式、给料量等因素,制备出性能优良的球形铸造碳化钨粉末,精确地把碳量控制在WC和W2C共晶范围内,从而得到颗粒成规则球形、显微结构为细等轴树枝状晶粒、显微硬度达HV0.13 000kg/cm2、流动性为5￣10s/50g的球形铸造碳化钨粉末。     

Synthesis of the nanodimensional powder of tungsten carbide for the development of functional nanocomposite coatings

Nanometric tungsten carbide for the formation of functional nanocomposite materials promising for making cutting tools and anodic electrodes is obtained by the methods of mechanosynthesis and mechanical activation. The structure formation of nanometric tungsten carbide is investigated and the interaction regularities in the metal-nonmetal system are investigated.     

注渗WC工艺在热轧棒材线上的研究

采用离子注渗碳化钨技术，在钢基零件表层形成综合性能好的WC层，使导轮等工件寿命提高3—5倍．经济效益显著。     

News & Views

Abstract

Although hardmetal has been manufactured, by the powder metallurgy route for well over 55 years, the characterization of the starting powders, basically tungsten carbide and cobalt, still commands the attention of powder metallurgists. Three fine cobalt powders and two 1·2 μm (FSSS) tungsten carbide powders, freely available, have been both chemically and physically characterized. Various techniques of measuring physical characteristics, such as FSSS, BET gas adsorption, pore volume and area, sedimentation, SEM powder, and SEM polished and etched sections of copper impregnated powders, have been studied. The techniques have been discussed in relation to their advantages and disadvantages. The measurement by FSSS and BET gas adsorption give fairly reproducible results, as does the sedimentation technique. However, by reference to the two SEM techniques it has been shown that the very important characteristic of particle shape and, more importantly for tungsten carbide powder, particle agglomeration (due to the manufacturing route) is not fully revealed. The two SEM techniques are indispensable for defining shape and agglomeration characteristics. It is suggested that by using the SEM copper impregnated powder method and a semi-automatic image analysing system the true crystal (grain) size distribution of tungsten carbide powders can be evaluated. The chemical purity of cobalt and tungsten carbide powders has significantly increased in recent years. Some preliminary results from milled tungsten carbide powders are discussed. PM/0393     

Interaction between tungsten monocarbide and an iron-based metallic melt

A technique and results of investigation of compacted tungsten carbide substrates by scanning microscopy are reported. Samples are prepared in the course of studies of the wettability of tungsten carbide substrates with the iron melt, which are performed in accordance with the sessile drop method using two different heating strategies, namely, contact and noncontact heating of metal.     

钨粉还原工艺优化与合金球齿硬度

硬质合金的性能由其组织结构和成分决定 ,碳化钨粉的物理性能决定合金的组织 ,而要得到物理性能良好的碳化钨粉 ,钨粉还原是关键 ,优化钨粉生产工艺能提高硬质合金硬度 ,能提高合金的综合性能。