[发明专利]一种碳化钨粉及其制备方法

说明书

本发明提供了一种碳化钨粉及其制备方法，所述碳化钨粉的径距在1.4以下；所述碳化钨粉包括马尔文激光粒度为0.2‑3μm的碳化钨粉，其体积含量在99％以上。本发明通过使用筛分获得的具有特定粒度分布的氧化钨为原料制备碳化钨，将得到的碳化钨经气流粉碎分级得到窄粒度分布超细晶碳化钨粉。本发明提供的方法工艺简单，并且在制得的碳化钨在后期的粉碎过程中对设备损伤小，生产效率高。

技术领域

本发明属于粉末冶金技术领域，涉及一种碳化钨粉及其制备方法。

背景技术

随着高端制造业朝着高速、高效、高精和高智能化等方向的不断发展，特别是轨道交通装备、新能源汽车、工业机器人、深海钻探装备和航空航天等高端制造业的发展，对工具材料提出了更高的要求，尤其体现在难加工材料的切削加工上。超细晶硬质合金由于其高强度、高硬度的特性广泛应用在各种加工领域。作为“硬质合金的基因”的超细晶碳化钨粉末在超细晶硬质合金生产中对硬质合金质量起着非常重要的作用，要想制备出高端的超细晶硬质合金产品，就必须制备出高性能的超细晶碳化钨粉末原料。而衡量WC粉质量的一个主要指标是其粒度和粒度分布。即使是同一品种的WC粉的粒度和粒度分布也存在较大的差异，即使在其粒度差别很小的情况下，其粒度分布有时较宽，即通常我们所说的夹粗现象和存在聚集大颗粒现象，消除粉末中的聚集大颗粒以谋求超细晶硬质合金质量水平的提升，一直都是粉末产品生产中的难题。通常来说物料均匀性好，粒度分布成正态分布，同一粒级范围内的产品粒度分布越窄、越集中越好。

目前，制备窄粒度分布超细晶碳化钨粉末的方法可分为物理法和化学法两类。

物理法通常是采用球磨、气流粉碎等物理破碎手段将超细碳化钨粉末团聚打碎，以获得粒度均匀性更好的产品。然而碳化钨由氧化钨还原碳化而来，其形貌组织组织具有遗传性。普通氧化钨的粒度较粗，Fsss粒度一般在10μm以上，而且形貌不规则，颗粒内部晶粒之间结合致密，氧化钨粒度差异大导致还原过程中颗粒中心和表面气氛差异大，进而导致常规碳化钨粉末内硬团聚很多。而碳化钨正是以其硬度高特效而得到广泛应用，在气流破碎设备中很多碳化钨粉末硬团聚较难破碎，且对设备的磨损很大，易造成产品质量不稳定。所以如果不在碳化钨粉末制备的前端进行相应的技术控制是很难仅仅依靠气流粉碎分级设备制备优质的窄粒度分布碳化钨粉末产品的。

化学法多为通过喷雾干燥等方法进行特殊氧化钨前驱体的制备，进而得到粒度分布较优的碳化钨粉末产品。如CN201210275238.6采用钨酸铵与高分子表面活性剂的混合溶液进行喷雾干燥，获得细颗粒空心薄壁球型钨酸铵晶体，进而制备窄粒度分布钨粉与碳化钨粉。超细硬质合金对碳化钨粉末原料的纯度要求极高，而该法采用的高分子表面活性剂为有机添加剂，在后续煅烧过程中可完全除去不引入其他杂质，在化学法中算是较为优秀的。但是，喷雾干燥法由于其工艺过程复杂、成本较高、生产效率较低，在碳化钨粉末制备行业中仅用于极少类小众产品，难以大规模推广。

发明内容

针对现有技术中在窄粒度分布超细晶碳化钨的制备过程中存在的问题，本发明提供了一种碳化钨粉及其制备方法，通过筛选原料以及对制备工艺的改进制得了粒度分布窄的超细晶碳化钨。

本发明一方面提供了一种碳化钨粉，其中，所述碳化钨粉的径距在1.4以下；所述碳化钨粉包括马尔文激光粒度为0.2-3μm的碳化钨粉，其体积含量在99％以上。由此，本发明提供的是一种具有窄粒度分布的超细晶碳化钨粉。

其中，

通常情况下径距值越小，粒度分布越窄。d(0.5)值表示一个样品的累计粒度分布百分数达到50％时所对应的粒径，即有50％的粒子粒径小于此值，另有50％的粒子粒径大于此值；d(0.1)表示一个样品的累计粒度分布百分数达到10％时所对应的粒径，即有10％的粒子粒径小于此值；d(0.9)表示一个样品的累计粒度分布百分数达到90％时所对应的粒径，即有90％的粒子粒径小于此值。

根据本发明的优选实施方式，所述碳化钨粉的马尔文激光粒度最大值在3μm以下，d(0.01)＞0.2μm。