浏览数量: 0 作者: 本站编辑 发布时间: 2022-09-09 来源: 本站
碳化钨顾名思义就是金属钨与非金属碳共同组成的一种化合物,分子式为WC,其因晶体结构较为特殊,而具有极为新颖的物理和化学性质,广泛应用于制造业中。
WC的性质
WC是一种黑色六方晶体,有金属光泽,分子量为195.85,熔点为2870 ℃,沸点为6000 ℃,密度为15.63 g/cm,显微硬度为17300 MPa,弹性模量为710GPa,抗压强度为56MP,热膨胀系数为6.9×10-6/K,具有良好的导电和导热性能,不溶于冷水,较好的耐酸性能等优点,但是易溶于硝酸与氢氟酸的混酸和王水中,且易被还原,即在空气中的500℃以上会开始活性氧化。
作为硬质合金最为重要的生产原材料之一,碳化钨(WC)粉末的颗粒形貌、尺寸大小 、粒度分布范围及杂质含量等性能指标,将直接影响硬质合金的质量和用途。根据颗粒尺寸大小的不同,WC粉末可以分为超粗碳化钨、微米碳化钨、亚微米碳化钨、亚纳米碳化钨和纳米碳化钨等。那相对于其他尺寸的WC粉末来说,亚微米WC颗粒有哪些优缺点呢?
从物理化学性质来看,WC的外观为黑色颗粒粉末,熔点约2870 ℃,沸点约6000 ℃,不溶于水、盐酸和硫酸,但易溶于硝酸-氢氟酸的混合酸中,有与金刚石相近的硬度,良好的导电导热性,较低的热膨胀系数,较高的弹性模量和抗压强度等特点。
值得一说的是,亚微米WC粉末的颗粒尺寸是介于微米和亚纳米之间,即100nm至1.0μm之间,因而在一定环境下不会像亚纳米WC那样容易团聚即分散性能更好,同时不需要像微米WC一样球磨时间偏长,更有利于制取亚微晶硬质合金。但它并不适合应用于3D打印技术中,因为颗粒太大,生产出来的产品相对粗糙。
WC的生产方法
以钨和碳为原料,用球磨机干混,后加压成型放入石墨盘中,再加热至1400~1700℃,在氢气的环境中,先生成W2C,而继续在高温下就可以生成WC。
WC的用途
碳化钨主要是用来制造硬质合金的,但是根据合金用途的不同,采用的WC的颗粒也不一样。精加工合金采用超细颗粒WC;粗加工合金采用中颗粒WC;重力切削和重型切削的合金采用中粗颗粒WC;矿山工具采用粗颗粒或中颗粒WC;当强调其耐磨性、抗压能力和表面光洁度时,采用超细亚细中颗粒WC。WC除了能用来生产硬质合金外,还能很好地作为航天电缆的添加剂。
从生产工艺来看,亚微米WC粉末是以钨酸铵溶液为原料,以高分子表面活性剂作为分散剂并用醇或酮强化分散,采用喷雾干燥进行快速结晶干燥,获得细颗粒空心薄壁球形钨酸铵晶体,再经热解,氢气还原,碳化,原位生成即可。
从用途来看,亚微米碳化钨粉末主要是用来生产硬质合金、超硬刀具、喷气发动机部件和窑炉结构零部件等。
WC的贮存方法
其应贮存在阴凉、干燥的库房中,防止雨淋或曝晒,同时也需要注意的是在运输过程中包装容器要完好。