[发明专利]一种宽粒度分布高压坯强度钨粉的生产方法

说明书

本发明公开了一种宽粒度分布高压坯强度钨粉的生产方法，包括如下步骤：(1)将仲钨酸铵置于煅烧炉中进行煅烧，获得WO₃的含量为5‑25％，WO_2.9的含量为60‑75％，WO_2.72的含量为10‑30％相成分的兰钨；(2)将上述兰钨送入还原炉进行还原，获得所述宽粒度分布高压坯强度钨粉。本发明中由于氧化钨固定含量多相成份，采用不一致性还原原理，生成的钨粉粒度分布较宽，在还原阶段控制反应温度，钨粉的粒度分布宽度span值达到2.5以上，成形性好、压坯强度可达到2.5‑3.5Mpa。

技术领域

本发明属于粉末冶金技术领域，具体涉及一种宽粒度分布高压坯强度钨粉的生产方法。

背景技术

难熔材料金属钨具有高熔点、弹性模量大、耐磨性好等特点，广泛的应用于耐高温、耐辐射、耐磨等领域。金属钨粉是粉末冶金的重要原料，根据不同的制品需要，钨粉的粒度分布控制要求也不完全相同。

类似钨坩埚这种大制品，提高烧结坯密度主要依赖较高的高压坯强度，但普通钨粉粒度分布较窄，由于钨粉弹性模量大，成型性较差，通过提高压制压力来提高压坯强度，容易产生裂纹和分层。而合理的粒度分布，或者粒度较宽的钨粉，依靠小颗粒填充在大颗粒的间隙中，可以实现较高的压坯强度。

传统的方法主要是通过配粉实现高压坯强度，将钨粉用多级筛网对钨粉进行粒度分级，再根据烧结制品的需要，将3-5个粒度分布较窄的钨粉混合，CN 103817342B公开的技术方案就属于这种方法，该技术方案采用蓝钨在850～950℃还原，通过筛分得到不同粒度的钨粉，过筛后的钨粉按一定粒度配比混合，压坯强度控制在1.8～2.4MPa之间。这种方法操作简单，但工序复杂，成本优势小。

CN 103240421A公开的技术方案采用仲钨酸铵和紫色氧化钨为原料，按照一定的比例进行混合，混匀后，将混合料置于氢气还原炉中还原得到高压坯强度钨粉，压坯强度可达3.0～5.0MPa。该技术方案的缺点在于增加了仲钨酸铵和紫色氧化钨混合的工序，工序复杂，成本优势小。CN 101318223B公开的技术方案与CN 103240421A类似，采用定比例仲钨酸氨和偏钨酸氨的混合物，经过一次还原得到2.8～4.0MPa的高压坯钨粉。

CN 1730208A公开的技术方案采用仲钨酸铵直接还原生产高压坯强度2.0～3.6MPa钨粉。该方法的缺陷在于仲钨酸铵做为原料，工业生产中，产品稳定性风险高。

高压坯用钨粉的压坯强度，主要是与钨粉粒度分布和钨粉形貌相关。大部分现有技技术集中于如何开发出合理钨粉粒度分布，也就是粗颗粒、中颗粒和细颗粒比例成分适当的情况下，压坯强度可高于1.8MPa。

《中南工业大学学报》及国家科技成果网“促钨酸铵制取兰钨、钨粉的研究”采用仲钨酸铵为原料，经锻烧使其生成氧化钨(WO₃、WO_2.9)后、再将氧化钨经氢还原处理生成钨粉，钨粉颗粒发育完全、粒度集中，但压坯强度值仅为1.3-2.0Mpa。现有技术中大多数以黄钨、蓝钨和紫钨这还原得到的钨粉，得到的钨粉粒度分布集中、颗粒均匀性好，粉末颗粒span值一般1.0～1.8之间。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种宽粒度分布高压坯强度钨粉的生产方法。

本发明的另一目的在于提供一种宽粒度分布高压坯强度钨粉。

本发明通过特定煅烧工艺煅烧仲钨酸氨，制备出一种特定相成分的氧化钨，其中包括黄钨相、蓝钨相和紫钨相三相按一定比例同存，利用氧化钨多相成分在特定的还原工艺得到高压坯钨粉，该钨粉span值大于2.5，压坯强度2.5-3.5MPa。