KR100191277B1 - 텅스텐산분말을 이용한 탄화텅스텐분말 및 텅스텐분말의 제조방 법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 텅스텐산분말(H₂WO₄)에 일정당량의 탄소분말을 첨가하여 불활성 분위기에서 열처리함에 따라 균일 미세입도분포를 갖는 WC분말 및 W분말 제조에 관한 것으로, 텅스텐산분말(H₂WO₄)에 3∼4당량의 탄소분말을 첨가하여 질소 혹은 아르곤 분위기하에서 900∼1200℃ 및 0.5∼3시간 동안 1차 반응시킨 후, 연속하여 수소분위기하에서 1,400∼1,600℃ 및 5∼60분 동안 2차 반응시키는 단계를 거쳐 탄화텅스텐(WC) 분말을 얻거나, 텅스텐산분말(H₂WO₄)에 0.5∼2.0당량의 탄소분말을 첨가하여 질소 혹은 아르곤 분위기하에서 900∼1,200℃ 및 0.5∼3시간 동안 환원처리하여 텅스텐(W) 분말을 얻는 기술이다.

Description

텅스텐산분말(H2WO4)을 이용한 탄화텅스텐(WC)분말 및 텅스텐(W)분말의 제조방법

본 발명은 탄화텅스텐(WC)분말 및 텅스텐(W)분말의 제조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 텅스텐산분말(H₂WO₄)에 일정당량의 탄소분말을 첨가함과 함께 불활성 분위기에서 열처리하여 균일 미세입도를 갖게 하는데 적합한 제조방법에 관한 것이다.

WC분말 또는 W분말은 각종 공구류를 비롯한 특수용도 등의 제품 제조시 분말 야금법에 널리 사용되고 있다.

이러한 분말을 제조하기 위해서는 분말 상태의 텅스텐 화합물(CaWO₄ 또는 APT)과 함중석용액(Na₂WO₄또는 NH₄WO₄)을 사용하여 H₂WO₄또는 WO₃인 중간원료를 만들고, 이로부터 WC분말 또는 W분말을 얻는다.

이와 같은 종래방법은 APT로부터 제조된 WO₃를 수소분위기 중에서 600∼950℃ 및 1∼3시간 동안 환원처리하여 W분말을 얻고, 여기에 탄소분말(Carbon Black)을 1당량 혼합하여 수소분위기 중에서 1400∼1900℃ 및 40∼60분 동안 탄화시켜 WC 분말을 제조하고 있다.

그러나 상기한 방법에서는 0.8∼1.2㎛ 정도의 분말을 얻고 있음과 함께, 이 분말 중에는 10∼20㎛의 비정상 조대입자를 포함하고 있다.

따라서 0.5㎛ 이하의 균일 미립분말을 얻기가 어렵고 또한 입도가 작을수록 다량의 조대입자가 혼재하여 미립분말로서의 특징이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, H₂WO₄에 탄소분말을 일정당량 첨가하고, 일정조건으로 열처리하여 균일 미세입도를 갖는 WC 또는 W분말을 얻고자 하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 H₂WO₄분말에 탄소분말을 3∼4당량 혼합하여 질소 혹은 아르곤과 같은 불활성 분위기 중에서 1100∼1400℃ 및 0.5∼3시간 동안 1차 반응시킨 후 수소분위기 중에서 1400∼1600℃ 및 5∼60분 동안 2차 반응시켜 WC분말을 얻는다.

또한 본 발명은 H₂WO₄분말에 탄소분말을 0.5∼2.0당량 혼합하여 질소 혹은 아르곤과 같은 불활성 분위기 중에서 900∼1200℃ 및 0.5∼3시간 동안 환원시켜 W분말을 얻는다.

이와 같이 처리하여서 된 WC분말 및 W분말은 비정상 조대입자가 없는 0.2∼0.4㎛ 정도의 평균크기를 갖는 입도를 얻게 되므로써 이를 이용한 소결체 제조시 향상된 특징을 갖는 원료제공에 기여될 수 있다.

다음은 실시예에 따라 설명한다.

[실시예 1]

H₂WO₄분말에 3.0∼4.0당량의 탄소분말을 혼합하여 질소 혹은 아르곤 분위기 중에서 1100∼1400℃ 및 0.5∼3시간 동안 1차 반응시킨 후, 연속해서 수소분위기 중에서 1400∼1600℃ 및 5∼60분 동안 2차 반응시키고, 냉각시키는 방법으로 하여 WC분말을 얻어 그 평균입자 크기를 측정하였다.

그 결과 표 1과 같이 나타났다.

[실시예 2]

H₂WO₄분말에 0.5∼2.0당량의 탄소분말을 혼합하여 질소 혹은 아르곤 분위기 중에서 900∼1200℃ 및 0.5∼3시간 반응시킨 후 냉각하여 W분말을 얻어 그 평균입자 크기를 측정하였다.

그 결과 표 2와 같은 결과를 얻었다.

이상에서와 같이 본 발명은 H₂WO₄분말에 적당량의 탄소분말을 첨가하여 불활성 분위기에서 열처리하므로써 비정상 조대입자가 없는 0.2∼0.4㎛의 균일입도분포를 갖는 미세분말을 얻을 수 있어, 이를 이용한 각종 기계구조부품용 소결체 제조시 향상된 특성을 갖는 원료로서의 제공에 기여할 수 있다.

Claims (2)

1. 텅스텐산분말(H₂WO₄)에 3∼4당량의 탄소분말을 첨가하여 질소 혹은 아르곤 분위기하에서 900∼1200℃ 및 0.5∼3시간 동안 1차 반응시킨 후, 연속하여 수소 분위기하에서 1,400∼1,600℃ 및 5∼60분 동안 2차 반응시키는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 텅스텐산분말(H₂WO₄)을 이용한 탄화텅스텐(WC) 분말의 제조방법.
2. 텅스텐산분말(H₂WO₄)에 0.5∼2.0당량의 탄소분말을 첨가하여 질소 혹은 아르곤 분위기하에서 900∼1,200℃ 및 0.5∼3시간 동안 환원처리함을 특징으로 하는 텅스텐산분말(H₂WO₄)을 이용한 텅스텐(W)분말의 제조방법.