[发明专利]一种碳化钛强化细晶钨材料的制备方法

权利要求书

1.一种纳米碳化钛强化高性能细晶钨材料的制备方法，其特征在于：细晶钨材料中TiC的含量为0.1~2%，余量为钨，包含以下步骤：

(1)纳米TiC-W复合粉末的制备：首先将碳化物颗粒球磨改性得到粒度均一的纳米级碳化物粒子，然后将改性后的纳米碳化物粒子加入到浓度为10~80mmol/L的钨盐溶液中，调节pH值至10~12使部分纳米钨在碳化物表面非均相沉淀，随后加入分散剂、带有醚键及羟基的耐盐型增稠剂对纳米碳化物进行表面改性，形成纳米碳化物均匀弥散分布于液体中的悬浮胶体；将胶体进行快速喷雾干燥-氢还原后制备纳米碳化物均匀弥散分布于纳米钨粉中的空心球壳状微纳复合粉末，然后将球壳状团聚体球磨解团聚得到纳米TiC-W复合粉末；

(2)将复合粉末成型并在1200~1690℃和1700~1900℃温度范围内两步烧结获得高性能微量TiC弥散强化细晶钨材料，材料的相对密度达99%以上，钨晶粒度为1~3μm，TiC粒子0.05~0.5μm，弥散分布于晶界及晶内，室温抗拉强度达450~600MPa。

2.根据权利要求1所述的纳米碳化钛强化高性能细晶钨材料的制备方法，其特征在于：将微米级或纳米级TiC粉末进行球磨，球磨时间为1~10h，球料比为1:1~5:1，转速为100~300rad/s，得到粒度均一的纳米TiC粉末。

3.根据权利要求1所述的纳米碳化钛强化高性能细晶钨材料的制备方法，其特征在于：钨盐溶液为钨酸钠、仲钨酸铵或偏钨酸铵。

4.根据权利要求1所述的纳米碳化钛强化高性能细晶钨材料的制备方法，其特征在于：调节pH值所用酸碱剂为盐酸、醋酸、氨水、氢氧化钠中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的纳米碳化钛强化高性能细晶钨材料的制备方法，其特征在于：所述分散剂为PEG400、吐温-80、十二烷基三甲基溴化铵中的一种或多种，占溶液总体积的0.01~10%。

6.根据权利要求1所述的纳米碳化钛强化高性能细晶钨材料的制备方法，其特征在于：所述的带有醚键及羟基的耐盐型增稠剂为甲基纤维素、羧乙基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素中的一种或多种，占溶液总质量的0.1~2%。

7.根据权利要求1所述的纳米碳化钛强化高性能细晶钨材料的制备方法，其特征在于：所述球壳状团聚体球磨解团聚球磨时间为1~10h，球磨机转速为100~500rad/min。

8.根据权利要求1所述的纳米碳化钛强化高性能细晶钨材料的制备方法，其特征在于：所述的两步烧结，是首先在1200~1450℃下进行低温烧结，而后在1750~1900℃下进行致密化烧结，保温时间为1~10h，烧结气氛为真空、氩气或H₂气氛。