CN1147478A - 碳化钨、碳化钛超细粉的常温合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳化钨、碳化钛超细粉的常温合成方法，特征是：首先将W50at％和C50at％或Ti50at％和C50at％原料粉混合；再将上述混合原料粉放入搅拌式高能球磨机中抽真空至102～10-3乇，并充入氩气保护，其压力控制在0.8～1.3atm范围，然后，启动高能球磨机，其转速为80～350rpm，反应温度为室温，反应时间为5～19h，卸料即可。本发明工艺简单，成熟，粒度可细化至1～0.5μm，晶粒可细化至纳米级(10～25nm)，投资少，可推广应用。
Description
本发明涉及一种超细粉的合成方法，尤其涉及碳化钨、碳化钛超细粉的常温合成方法。
金属碳化物粉具有高熔点、高硬度、高耐磨性、低密度的优点，在高温下使用热稳定性好，因此可用作磨料、切削工具以及金属基复合材料的增强体。
一般采用如下方法制备金属碳化物(MC)：
(1)利用单质金属粉(M)与石墨粉或炭黑(C)在高温反应，其基本原理是：
(2)利用金属氧化物与石墨或炭黑进行反应，即：
以上两种方法均可以获得金属碳化物粉末，但处理温度均高于1000℃，需要高温工业炉，设备造价高且造成较大的能源及时间消耗。另外，粉末中可能存在污染，而且粉末的粒度不可控制。
(3)自蔓延高温合成方法，此方法制备金属碳化物粉是利用下列反应：
它是在一定的气氛中点燃压坯，产生化学反应，化学反应产生的热量使得邻近的物料温度骤然升高而引发新的化学反应，化学反应以燃烧波的形式蔓延通过整个反应物，燃烧波推行前移中反应物转变为生成物。这种方法首先需要高温点燃，另外其合成过程难以控制。
高温合成的金属碳化物多呈块状，需要进一步磨细，才能得到尺寸满足要求的粉末。
本发明的目的是提供一种碳化钨、碳化钛超细粉的常温合成方法。
为了达到上述目的，本发明采取下列措施：
碳化钨超细粉的常温合成方法包括：首先将W50at％和C50at％原料粉混合；再将上述混合原料粉放入搅拌式高能球磨机中，抽真空至10-2～10-4乇，并充入氩气保护，氩气压力控制在0.8～1.3atm范围；然后，混合原料粉在转速为80～350rpm的搅拌式高能球磨机中反应，反应温度为室温，反应时间为5～19h，卸料即可。
碳化钛超细粉的常温合成方法包括：首先将Ti50at％和C50at％原料粉混合；再将上述混合原料粉放入搅拌式高能球磨机中，抽真空至10-2～10-4乇，并充入氩气保护，氩气压力控制在0.8～1.3atm范围；然后，混合原料粉在转速为为80～350rpm的搅拌式高能球磨机中反应，反应温度为室温，反应时间为5～19h，卸料即可。
本发明的优点：
(1)金属碳化物粉末粒度可以控制，可细化至5～0.5μm。粉末的晶粒可以控制，晶粒可细化至纳米级(10～25nm)，产品活性高，粉末中氧及氧化物含量低。
(2)整个工艺过程不需要加热或点燃，因此不需要复杂的高温工业炉，节省了能源消耗。
(3)将合成与磨粉两道工序简化为一道工序，可以直接制备超细粉。
(4)生产过程简单，工艺成熟，投资少，可推广应用。
下面结合实施例作详细说明。
碳化钨超细粉的常温合成方法包括：首先将W50at％和C50at％原料粉混合；再将上述混合原料粉放入搅拌式高能球磨机中，抽真空至10-2～10-3乇，并充入氩气保护，氩气压力控制在0.8～1atm范围；然后，混合原料粉在转速为为150～200rpm的搅拌式高能球磨机中反应，反应温度为室温，反应时间为10～15h，卸料即可。
碳化钛超细粉的常温合成方法包括：首先将Ti50at％和C50at％原料粉混合；再将上述混合原料粉放入搅拌式高能球磨机中，抽真空至10-2～10-3乇，并充入氩气保护，氩气压力控制在0.8～1atm范围；然后，混合原料粉在转速为为250～300rpm的搅拌式高能球磨机中反应，反应温度为室温，反应时间为5～10h，卸料即可。
实施例1：
碳化钨超细粉的常温合成方法包括：首先将W50at％和C50at％原料粉混合；再将上述混合原料粉放入搅拌式高能球磨机中，抽真空至10-2乇，并充入氩气保护，氩气压力控制在0.8atm范围；然后，混合原料粉在转速为为200rpm的搅拌式高能球磨机中反应，反应温度为室温，反应时间为15h，卸料即可。
实施例2：
碳化钛超细粉的常温合成方法包括：首先将Ti50at％和C50at％原料粉混合；再将上述混合原料粉放入搅拌式高能球磨机中，抽真空至10-2乇，并充入氩气保护，氩气压力控制在0.8atm范围；然后，混合原料粉在转速为300rpm的搅拌式高能球磨机中反应，反应温度为室温，反应时间为5h，卸料即可。
Claims (6)
1.一种碳化钨超细粉的常温合成方法，特征在于它包括：
a.首先将W50at％和C50at％原料粉混合；
b.再将上述混合原料粉放入搅拌式高能球磨机中，抽真空至10-2～10-4乇，并充入氩气保护，氩气压力控制在0.8～1.3atm范围；
c.然后，混合原料粉在转速为80～350rpm的搅拌式高能球磨机中反应，反应温度为室温，反应时间为5～19h，卸料即可。
2.一种碳化钛超细粉的常温合成方法，其特征在于它包括：
d.首先，将Ti50at％和C50at％原料粉混合；
e.再将上述混合原料粉放入搅拌式高能球磨机中，抽真空至10-2～10-4乇，并充入氩气保护，氩气压力控制在0.8～1.3atm范围；
f.然后，混合原料粉在转速为80～350rpm的搅拌式高能球磨机中反应，反应温度为室温，反应时间为5～19h，卸料即可。
3.根据权利要求1所述的一种碳化钨超细粉的常温合成方法，其特征在于它包括：
g.b中真空抽至10-2～10-3乇，充氩压力控制在0.8～1atm范围内；
h.c中搅拌式高能球磨机转速为150～200rpm，反应时间为10～15h。
4.根据权利要求2所述的一种碳化钛超细粉的常温合成方法，其特征在于它包括：
i.e中真空抽至10-2～10-3乇，充氩压力控制在0.8～1atm范围内；
j.f中搅拌式高能球磨机转速为250～300rpm，反应时间为5～10h。
5.根据权利要求1或3所述的一种碳化钨超细粉的常温合成方法，其特征在于它包括：
k.b、g中真空抽至10-2乇，充氩压力控制在0.8atm；
l.c、h中搅拌式高能球磨机转速为200rpm，反应时间为15h。
6.根据权利要求2或4所述的一种碳化钛超细粉的常温合成方法，其特征在于它包括：
m.e、j中真空抽至10-2乇，充氩压力控制在0.8atm
n.f、j中搅拌式高能球磨机转速为300rpm，反应时间为5h。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1996
- 1996-05-17 CN CN96102237A patent/CN1147478A/zh active Pending
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