氧化钨及钨粉的制备

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光热材料 氧化钨

光热材料 氧化钨

光热材料氧化钨1. 氧化钨的概述氧化钨(tungsten oxide)是一种重要的光热材料,具有优异的光学和热学性能。

它是由钨和氧元素组成的化合物,化学式为WO3。

氧化钨具有高熔点、高硬度、高折射率等特点,因此在光电子学、能源存储和转换等领域得到广泛应用。

2. 氧化钨的制备方法2.1 化学制备法化学制备法是一种常用的制备氧化钨的方法。

通常采用溶液法,将钨酸或钨酸钠与适量的碱溶液反应,生成氧化钨沉淀。

然后通过离心、洗涤和干燥等步骤,得到纯净的氧化钨粉末。

2.2 物理制备法物理制备法是另一种常用的制备氧化钨的方法。

其中,热蒸发法是一种常见的物理制备方法。

通过将钨源加热至高温,使其蒸发并沉积在基底上,从而制备氧化钨薄膜。

此外,还可以采用溅射法、激光热解法等物理方法制备氧化钨材料。

3. 氧化钨的光学性能氧化钨具有优异的光学性能,主要表现在以下几个方面:3.1 高折射率氧化钨具有较高的折射率,通常在可见光范围内为2.4-2.8。

这使得氧化钨在光学器件中具有重要的应用,如透明电极、光学薄膜等。

3.2 宽光带隙氧化钨具有宽的光带隙,通常在2.6-2.9 eV之间。

这使得氧化钨对可见光具有较高的透过率,同时对紫外光和红外光有较高的吸收能力。

因此,氧化钨在太阳能电池、光催化等领域具有广泛的应用前景。

3.3 良好的光学透过性氧化钨具有较好的光学透过性,特别是对于可见光的透过率较高。

这使得氧化钨可以作为透明电极材料,用于太阳能电池、显示器等光电子器件中。

4. 氧化钨的热学性能4.1 高熔点氧化钨具有较高的熔点,约为3410℃。

这使得氧化钨在高温环境下具有良好的稳定性,适用于高温传感器、高温储能材料等领域。

4.2 优异的热导率氧化钨具有优异的热导率,约为125 W/(m·K)。

这使得氧化钨在热管理领域具有广泛应用,如热散热器、热导材料等。

5. 氧化钨的应用领域5.1 光电子学氧化钨作为光学材料,在光电子学领域有着广泛的应用。

钨粉制取主要方法

钨粉制取主要方法

本文摘自再生资源回收-变宝网()
钨粉制取主要方法
金属钨粉是生产硬质合金、纯钨、钨合金等钨制品的主要原料,其中70%以上的钨粉用于硬质合金生产。

目前制取金属钨粉的方法主要有:
1、钨氧化物氢还原法
即利用H2为还原剂将钨氧化物还原为钨粉的方法。

以WO₃氢还原为例,其总反应为:
WO₃+3H₂=W+3H₂O
当前作为氢还原原料的钨氧化物主要有黄色氧化钨(WO₃)、蓝色氧化钨(主要为WO2、9)和紫色氧化钨(WO2、72)等。

氧化钨氢还原法是目前生产金属钨粉的主要方法。

2、钨卤化物氢还原法
即利用H2为还原剂将钨的卤化物(如氯化钨、氟化钨)还原为金属钨的方法,例如对WCl6氢还原而言,其总反应为:
WCl6+3H₂=W+6HCI
钨卤化物的氢还原过程为气相反应,主要用于化学气相沉积制取超细钨粉或钨涂层、钨卤化物氯还原法当前只用于小规模生产。

3、钨氧化物碳还原法
将钨氧化物与碳的混合物加热至一定温度时,钨氧化物被还原为钨粉。

以WO₃碳还原为例,其总反应为:
WO₃+3C=W+3CO
WO₃+3CO=W+3CO₂
有时在炉中通入少量的氢气,对碳还原过程起促进作用。

由于此法所制得的钨粉巾碳含量偏高,不宜用于钨制品。

目前,碳还原法制取钨粉艺采用较少,但在直接生产碳化钨、特别是超细碳化钨粉和碳化钨复合粉时得到越来越多的使用。

4、其他方法
制取金属钨的方法还有熔盐电解法、Zn还原法、等离子体氢还原法等。

本文摘自变宝网-废金属_废塑料_废纸_废品回收_再生资源B2B交易平台网站;
变宝网官网:/?cj
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氢还原法制取钨粉

氢还原法制取钨粉

氢还原法制取钨粉一、实验目的与要求1、掌握氢还原制取蓝色氧化钨和金属钨粉的原理和操作方法。

2、学会高压氢气瓶的安全操作方法。

3、掌握氢还原系统的设备连接、升炉、停炉、进出料等全部正确操作。

4、了解氢还原过程粉末粒度的变化和控制钨粉粒度的技术条件。

5、掌握基本的冶金计算:①灼伤及预还原失重计算。

②氢气利用率计算。

③金属回收率计算。

二、思考与计算1、你打算采取何种措施用氢还原仲钨酸铵来制取细粒钨粉。

2、某厂用WO 3氢还原生产金属钨粉,每舟装WO 3 10克,推舟速度为每小时4舟,氢气流速为0.5米3/小时,试求氢气的利用率。

三、实验原理氧化钨氢还原过程主要反应及各反应标准自由变化及平衡常数与温度的关系如下所示:()()()2232 2.92211H OP 211H O 10WO H 10WO H O211 G 3293057. 3TJP 10K 1h 1720.7/T 2.99P --+=+-∆︒=--==-+()()()2.92 2.722212P 2125050WO H WO H O 21299G 37572.246.52TJlg K 1963.3/T 2.43--+=+-∆︒=-=-+()()()()()()2.72222213P 213222214P 2142525WO H WO H O 2131818G 3159.77.81TJlg K 165.1/T 0.4111WO H W H O 21422G 408830.13TJlg K 2132.2/T 1.57----+=+-∆︒=-=-++=+-∆︒=-=-+ ()()()2.9222214P 2151010WO H WO H O 21599G 9972.215.56TJlg K 521/T 0.813--+=+-∆︒=-=-+将上述反应lgK P 对1/T 作图,如图1所示。

分析图1可知:图1 钨氧化物氢还原反应的lgK P 与1/T 关系1-反应21-1;2-反应21-2;3-反应21-3;4-反应21-4;5-反应21-5;(1) 图中线1为反应(21-1)的K P 与1/T 的关系曲线,当系统中实际的22H O H P lg P 值在线1 的上方,则反应向生成WO 3的方向进行,即区域I 为WO 3的稳定区。

钨粉的制备技术及发展方向

钨粉的制备技术及发展方向

钨粉的制备技术及发展方向摘 要: 综述了目前国内外制备纳米金属钨粉的几种方法。

重点介绍并分析了高能球磨法、气体蒸发法、等离子体法、自蔓延高温还原法、氧化钨粉还原法等制备方法优缺点。

与传统方法相比,这些新工艺制备的产品性能更优异,有很大的发展前景。

关键词:纳米;钨粉;制备方法;方向前言:20世纪90年代后,超细钨粉的研制一直受世界各国的关注。

原因之一是超细钨粉是高质量x 光管钨靶和厚度达微米级的钨箔的原料;另一原因是超细晶粒硬质合金的生产必须采用超细(或亚超细)钨粉和亚超细碳化钨作原料]1[。

这种超细晶粒硬质合金与一般的微米晶粒硬质合金的主要区别在于晶粒达到超细(<0.5μm),原料粉末达到纳米级(<O .1m μ)[2]。

另外,超细晶粒硬质合金兼有高硬度、耐磨性、红硬性和较高的强韧性,可以解决某些特殊材料的加工难题,被广泛用于制造金属切削刀具、印刷线路板的微型钻、点阵打印机的针头等精密工具、精密模具、耐磨零件等[3,4]。

正文:众所周知,硬质合金的性能由合金的组织结构和成分决定,要获得高强度高硬度的合金,合金应有优良的组织结构,而碳化钨粉的原始性能,特别是物理性能决定合金的组织结构,因此优化碳化钨粉的物理性能就能优化合金组织进而提高合金性能。

要得到优质碳化钨粉,钨粉生产是关键[5]。

因此,十几年来,国内外在亚微米(<1m μ)、超细(<O .5m μ)以及纳米(<100 nm)钨粉、碳化钨粉的研制上,都投入了大量的人力和物力。

该课题已经成为全世界钨行业研制的一个热点与发展趋向,受到国内外普遍的关注[3]。

1 纳米金属钨粉的制备方法最初超细钨粉的制备方法是将原有氢还原制备钨粉的方法加以改进,或采用新的还原方法,如氢还原卤化钨及三氧化钨在氩氢等离子中还原等[6,7】。

而随着纳米材料的出现,纳米金属钨粉的制备新方法也就不断涌现。

下面简要介绍近年来纳米金属钨粉的研究进展。

目前,有关纳米金属钨粉的制备研究主要集中于高能球磨法、气体蒸发法、等离子体法、自蔓延高温还原法、氧化钨粉还原法等。

氧化钨制备方法

氧化钨制备方法

氧化钨制备方法一、引言氧化钨是一种重要的无机化合物,具有广泛的应用价值,如催化剂、光学材料、电子材料等。

因此,研究氧化钨的制备方法对于提高其性能和应用具有重要意义。

本文将介绍几种常见的氧化钨制备方法。

二、化学方法1. 氧化钨的化学方法主要包括酸法、碱法和沉淀法。

其中,酸法是最常用的制备方法之一。

首先,将钨粉溶解在浓硫酸中,然后加入过量的硝酸,使得产生的钨酸转化为氧化钨。

最后,通过过滤和干燥得到氧化钨粉末。

碱法制备氧化钨的步骤与酸法类似,只是将硝酸替换为氢氧化钠或氨水。

沉淀法是通过将钨酸盐和钨酸铵与碱溶液反应,产生沉淀,经过过滤、洗涤和干燥得到氧化钨。

三、物理方法1. 物理方法主要包括溶胶-凝胶法、热分解法和水热法。

溶胶-凝胶法是一种将金属盐或金属有机化合物转化为胶体溶胶,通过凝胶过程得到氧化钨的方法。

首先,将钨酸铵溶解在溶剂中,加入表面活性剂形成胶体溶胶,经过干燥和煅烧得到氧化钨粉末。

热分解法是将钨化合物加热至高温,使其分解生成氧化钨。

水热法是将钨酸铵和其他反应物在高温高压的水溶液中反应,形成氧化钨颗粒。

四、电化学法电化学法是一种利用电解过程制备氧化钨的方法。

首先,选择合适的电解质溶液,将钨电极作为阳极和钢电极作为阴极,通过电流作用,使钨电极发生氧化反应生成氧化钨。

最后,通过过滤和干燥得到氧化钨粉末。

五、气相法气相法是一种将气态钨化合物在高温条件下分解生成氧化钨的方法。

常用的气相法包括热分解法和化学气相沉积法。

热分解法是将钨化合物加热至高温,使其分解生成氧化钨。

化学气相沉积法是将气态钨化合物与氧气或水蒸气反应,生成氧化钨沉积在基体上。

六、总结本文介绍了几种常见的氧化钨制备方法,包括化学方法、物理方法、电化学法和气相法。

这些方法各有优劣,可以根据实际需求选择合适的制备方法。

随着技术的不断发展,相信氧化钨的制备方法会越来越多样化,为其应用领域的进一步拓展提供更多可能性。

【doc】用APT还原制取细钨粉的工艺简介

【doc】用APT还原制取细钨粉的工艺简介

用APT还原制取细钨粉的工艺简介稀有金属与硬质台金总第106辫1991年9月用APT还原制取细钨粉的工艺简介大连硬质合金厂孙明君近几年来我厂以APT为原料,采用两次还原法制取细钨粉.通过生产实践证明,此祛生产的细钨粉性能稳定,松装比重,粒度波动范围小,铁和氧台量低.现将该法简单介绍如下:1.一科APT的技木素件分子式:s(NH')lO?12WOl?1IHlO.纯度:&gt;9g.95嘶;WO3台量:&gt;8g.00嘶:松装密度1.8~2.4g/cm.:FSSS粒度:&gt;2.51xm,杂质台量(和);Si&lt;0.001:Mn&lt;O.001jMg&lt;0.0007jFe&lt;O.0011;C8&lt;0.001;Mo&lt;0.011:Na&lt;0.002.2.生产工艺藏曩APT一一次还原一WOz一二次还原一鲴钨粉j.主蔓设鲁四管马弗炉炉管断面尺寸:300×70毫米:加热带长:4000毫米:加热带数:3带:加热功率:100舐:炉管材质:不锈锕Cr26Ni21:舟皿尺寸(长×宽×高):370×200×20(毫米):舟皿材质:不锈钢1Cr18NioTi4.还一工艺●囊装舟量:第一次还原(APT-~WOt)每舟装APT3.5~4公斤;第--~g(WOt—W)每舟装WOz1.8~2公斤.推舟速度:第一次还原2~/40分钟第=次还原2~/40分钟.氢气流量:第一,二次还原,每根炉管中氢气流量为35~40米./,J,时.主要技术性能如下:入炉氢气台水量:0.04~0,06克/米.寰l用APT还一再的矗稿霸的分辑麓暴总第106期用^PT还原制取细钨恸的]艺简介裹2用蓝色氯化鹤还最{I.的鲺鹤糖的分析结果19fIIlI成分(g/cm删)Jiclc;ci品i氯船连蓝一1w2.54j2710.0350.015&lt;D.010I&lt;0.005&lt;0.050&lt;0.01C.092 簋一2W{2.62'2.990.0660.015&lt;0.O10&lt;0.005n050&lt;0010.073蓝一3W2.582.680.050.010&lt;0.0l0&lt;0.005ko050&lt;0.0l0.0864W252;2.840.170.028&lt;0.010l&lt;0005&lt;0050&lt;O0l0.08蓝一5W.2722.660.0430.ni9&lt;0010.&lt;O005'&lt;n.050&lt;O010.】蓝一6WJ2.653.120.0790.013:..010&lt;n.003kn.050&lt;.oi0.1蓝一7wI3.252.940.120.015&lt;O?0如i&lt;0?.0j一\0略0&lt;O.Ol0.096 一1wI2.7O2?8l0.0460.05&lt;0.010I&lt;0.005k,0.050&lt;仉0l0.091蓝一9jW2.603.i00.0880.026&lt;0.Dl0l&lt;0.005&lt;0.050&lt;0.Oi0.095蓝一10w2.8712.s00.0920.010&lt;0.010-&lt;0.005l&lt;0.050&lt;O.Ol0.078 平均值I2.705f2.8350.07890.0176I!0.0891囊3用三氯化鹤还最得的绷鹤粉的分析结果还原温度,见表4.5.中问产品(wot)和瘫昌棚鲁珊的分析螬果(1)中间产品(wot)的分析结果1)分子式:WOt,其中有微量W:.0.WlIOI.:2)松装密度:2.1~2.4克/厘米a;3)FSSS粒度:4.0~5.5微米{4)氯化残渣:&lt;0.08晒;囊4还原次数II温度(℃)二带三带第一次还原J5加~58.第=次还席800~840580~620840~8606钧8加~8605)杂质含量(嘶):Si&lt;o.oo1,Mn&lt;O?001,Mg&lt;o.0007,Fe&lt;0.03,Ca&lt;O.001,20稀有垒属与硬质合金总第106期M0O&lt;.0011Na&lt;0.002.(2)成品细鹤粉的分析结果为了比较,除了列出用AFT还原得的细钨粉的分析结果(表1)外.还列出了用蓝色氧化钨还原得的细钨粉的分析结果(表2)以及用三氧化钨二次还原得的细钨粉的分析结果(表3).6.结论(1)以APT为原料.采用两次还原法(即第一次由APT还原成二氧化钨.第二次由二氧化钨还原成细钨粉)制取细钨粉.经我厂生产实践证明是先进可靠经济合理的方法.产品性能稳定,含氧量(平均为0.05舾)和含铁(上接第17页)韫度为60"'70℃时制得的APT晶体.我厂以前采用钨酸氨溶法蒸发结晶制得量(平均为0.013骺)低于从蓝色氧化钨两次还原法制取细钨粉的含氧量(平均为0.078) 和含铁量(平均为0.0t7嘶),也低于以三氧化钨为原料两次还原法制取的细钨粉的含氧量(平均为0.067啼)和含铁量(平均为0.03啼).(2)采用此法生产细钨粉节省电[如生产1吨细钨粉耗电3300~3500度.而从APT煅烧成三氧化钨(或蓝色氧化钨)再经两次还原制取细钨粉,耗电4100~4300度/每吨细钨粉],减少生产工序,节省劳力,提高金属回收率,降低产品成本.重5均匀租大的六面体APT结矗圈6细■粒^PT结■的APT生产掺杂钨.近年来我们用离子交换法的(NH.)tWOt溶液蒸发结晶制得的APT生产掺杂钨.两者都达到了生产要求.但是,非常明显的是,离子交换法制造的APT的成本比钨酸氨溶法低.而且钨的回收率高.三,结论为了获得均匀,粗大,六面体的APT结晶,要求控制下列蒸发结晶条件:1.蒸发结晶的起始温度应为80℃左右.最低不能低于50℃.这是消除针状结晶的主要条件.2.蒸发结晶开始一段时间以后,要求提高温度,使溶液处于沸腾状态,以促使晶粒长大.3.蒸发结晶过程要求不断搅拌.控制好搅拌强度.以保证结晶粒度均匀.参考文献[i:李汉广等译,《钨》中南矿墙学院科技情报室. [2]椿进曹,刘光耀.《钨,铝柑柬冶盒工芑学》,中国电子器件工业总公司.[3:《化学工程手册》(第九氟慕发及结晶),化学工业出版社,1985年.:4]张洪优等,《化学工业过程殛设备》,上册,高等敦青出版社,~956年.5:莫馘浩编,《钨冶炼的理和工艺》,轻工业出I!压社, ~984年.。

一种高温液相还原氧化钨制备超粗钨粉的方法[发明专利]

一种高温液相还原氧化钨制备超粗钨粉的方法[发明专利]

专利名称:一种高温液相还原氧化钨制备超粗钨粉的方法专利类型:发明专利
发明人:谭敦强,易志强,王晓茹
申请号:CN201810931907.8
申请日:20180816
公开号:CN109079151A
公开日:
20181225
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种高温液相还原氧化钨制备超粗钨粉的方法,以氧化钨和钨粉为原料,所述氧化钨与钨粉粒径范围为0.2~1.0μm,将原料按一定质量比,其中钨粉含量0wt%~10wt%混合均匀,放入管式炉中,通入氩气作为保护气,待温度升到设定的还原温度后保持0~1h,关闭氩气,向管式炉内通入纯氢气进行还原,还原温度1420~1600℃,保温时间0.5~2.5h,制备出超粗钨粉。

本发明工艺简单,流程短,适合工厂批量生产超粗钨粉,制备出的钨粉分散性好且粒度分布均匀,其平均粒径为58~70μm。

申请人:南昌大学
地址:330031 江西省南昌市红谷滩新区学府大道999号
国籍:CN
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金属钨粉的生产

金属钨粉的生产

2)原料的形态和特征:
– 还原速度
铵钨青铜(ATB) >WO3或WO2.9
• 相变过程
(图1-4-6, 图1-4-8)
WO3干H2还原: WO3 → WO2.9→WO2→α-W WO3湿H2还原: WO3→WO2.9→WO2 → α-W
β-W
(图1-4-9)
ATB干H2还原: WO3→WO2.9 →WO2 → β-W
产生的金属W为疏松粉未,化学反应控制 1-(1-x)1/3=kT
管状炉中厚层料的还原
– 还原率<70% 化学反应控制
– 还原率>70%
1-(1-X)1/3=kT (表现活化能66.9KJ/mol) 向扩散控制过渡
(2)影响还原速度及相组成变化的因素
1)还原温度↑→,还原速度↑ (图1-4-6, 图1-4-8)
(4)氢还原尾气的回收 冷凝法除水→CaCl2或硅胶吸收残余水蒸气。
图1-5-4
回转炉结构图
1-卸料斗; 2–炉尾密封装置; 3–炉管; 4–后托轮装置; 5–震打器;
6–保温层;
7–炉架; 8–发热体装置; 9–炉壳; 10–前托轮装置; 11–链轮; 12–炉头密封装置;
13–除尘气箱; 14–送料装置; 15–链轮; 16–套筒滚子链;17–弹性联轴接; 18–机座;
第五章 金属钨粉的生产
第一节 概述
第二节 三氧化钨氢还原法生产金属钨
一、基础理论
1.热力学分析 2.反应机理及影响还原速度的因素 3.钨粉粒度的控制
二、工业实践
1.氢还原设备
2.氢还原的工艺
第三节 卤化物氢还原法生产金属钨
1.简单原理
2.工艺过程
钨冶金的原则工艺流程
第一节 概述
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制备钨粉原料包括:黄色氧化物、蓝色氧化物和紫色氧化物,均为仲钨酸
铵在不同条件下煅烧制得。
黄色氧化物:在氧化性气氛下煅烧得到。 密闭条件:由于产生的NH3部分分解为N2和H2,因而系统中为还原气氛, 钨氧化物被轻度还原得到蓝色氧化物,更深度的还原则得到紫色氧化物。
黄色氧化物制备
影响因素:煅烧温度、热分解速度和高温下持续的时间。
“ xWO3,x>2.5;ATB 为低氨氧指数铵钨青铜(NH4)yWO2.9-2.8,y<0.25。
同样温度下,随着还原气氛的增加,铵钨青铜的还原过程增加,氧指数降低。
蓝色氧化物制备:小结
煅烧温度是影响蓝色氧化物的主要因素。温度升高,氨含量降低, OI降低,比表面积降低。
保温时间延长能够产生于温度同样的影响,但程度较低。
工业条件下,即当料层厚度在数毫米至数厘米之间,同一断面其上下 层的反应并不相同。
部分是由于料层中H2O及H2扩散速度有限,过程为外扩散所控制。还 原过程生成的水蒸气从料层中溢出具有一定的扩散阻力。 任何增加扩散阻力的因素,如增加料层厚度,减少钨氧化钨原料的粒 度等,都将导致还原时间明显延长。
钨粉颗粒的长大机理
氧化钨水合物的挥发与沉积:在600oC以上的温度下,钨的氧化物能与水 蒸气形成易挥发的水合物WO2(OH)2,它们挥发后沉积在其他颗粒上并被 还原。 氧化-还原反应:细颗粒能够在比较小的水蒸气分压下被氧化成 WO2nH2O、WO2.72nH2O,这些挥发性的含水氧化钨沉积在比表面积小的 粗钨粉上并被还原,使之进一步长大。
反应历程及反应动力学
干氢气中气相传质条件良好时,转炉蓝钨、铵钨青铜、黄钨、紫钨的氢还原历程。 测试方法:干氢气中采用阶段升温保温的方式加热,在每一个保温阶段使用X衍射 仪扫描。
反应历程及反应动力学(I):气相传质良好
干氢气中及扩散条件良好的情况下,下面反应的热力学条件均可满足。
转炉蓝钨还原的历程是: WO3 W20O58 WO2 W
基本的热力学分析
WO2.9的稳定区 WO2.72的稳定区 WO2的稳定区 WO的稳定区
当系统中实际的值在线1的上方,则反应将向生成WO3的方向进行,即区域I为 WO3的稳定区。为得到W粉,反应条件应控制在线4以下。 小于885K,WO2.72相不稳定。 随着系统中PH2O/PH2的降低,WO3优先还原成WO2.9,再依次还原成WO2.72 (>885K)、WO2及W。温度低于885K,则WO2.9不经过WO2.72而直接还原成WO2 。
时,APT在氨裂解气氛中煅烧分解,脱除水分并轻度还原而得;直接合成 法,将WO3和W粉按照一定比例混合,在纯氩气中加热。 回转炉煅烧法制备紫色氧化钨的反应方程式:
3[5( NH 4 )2 O 12WO3 5H2O 2W18O49 (WO2.72 ) 40H2O 35H2 15N2
系统的还原气氛加强有利于得到OI值低的产品。 与生产黄色氧化钨相同,加快升温速度有利于得到比表面积大、 颗粒细的产品。
紫色氧化物制备
特点:WO2.72为主要相组成的钨氧化钨。具有细针状结构,活性大,氢
还原速度快,有利于制取均匀的超细钨粉。
紫色氧化钨的3种主要方法:APT还原法;回转炉煅烧法,有氨存在
• K\Na促进WC晶粒长大,V和Cr则起抑制晶粒长大的作用; • 氧能与碳化物发生反应,吸收碳化物中的碳而引起硬质合金脱碳。严重 时,出现η 相,使合金变脆;
钨粉的物理性能
主要包括:粉末的几何性能(粒度、比表面、孔径和形状等);粉体
的力学特性(松装密度、流动性、成形性、压缩性、堆积角和剪切角等); 粉末的物理性能和表面特性(真密度、光泽、吸波性、表面活性等和磁性 等)。
阅读:P50-53:钨氧化物制备工艺与装备。见《硬质合金》,羊建高等,中南大学出版社。
金属钨粉的制备
氢还原制备金属钨粉
过程主要反应及各反应 的标准自由能变化及平 衡常数与温度的关系。
W-O系中除存在WO3外,还存在WO2.9、WO2.72、WO2等低价氧化钨,因此 WO3氢还原过程中将进行一系列中间反应。
急剧升温,快速分解,则产出的WO3的比表面积较大。 缓慢加热,慢速分解则产出的WO3比表面积小。
蓝色氧化物制备
优点:比较容易控制粉末的粒度和粒度组成,且更易掺杂。 组成:铵钨青铜(六方结晶)、氢钨青铜(正方或六方结
晶)、-氧化钨和ɤ-氧化钨组成的混合物。 影响因素:温度、还原气氛和保温时间。
颗粒形状:取决于制粉方法。会影响到粉末的流动性和松装密度,由
于颗粒间机械啮合,不规则粉的压坯强度也大,树枝状粉其压制坯强度最大。 比表面积:间接反应钨粉的粒度大小和颗粒相貌,是衡量钨粉的烧结ห้องสมุดไป่ตู้活性、溶解特性及碳化过程中与气固态物质能力的重要指标。0.01~12m2/g。
钨粉的物理性能
松装密度和振实密度:粉末的粒度分布愈窄、颗粒形貌的松装
钨粉粒度及分布的影响因素
还原温度及升温速度。
氢气湿度、流速及流向。
料层厚度、加料速度及空隙度。 杂质元素。
钨粉颗粒形貌的影响因素
随还原条件的不同,钨粉颗粒形貌发生相应的变化。 例如:料层厚度在20~50mm,还原过程在800oC左右进行时,则WO3还原过 程经历WO2.72阶段,此时得到的WO2.72为针状,成杂乱排列。 阅读:P63-69:1)钨氧化物氢还原的工业实践。 P69-71:2)钨氧化物碳还原法。见《硬质合金》,羊建高等,中南大学出版社。
内容
钨粉概述 钨氧化物粉的制备 金属钨粉的性能 钨氧化钨的氢还原法
金属钨粉的性能
钨粉:生产硬质合金、纯钨及钨合金等制品的重要原料。 化学纯度:钨粉中残留的杂质元素对产品的加工性能和使用性 能产生影响。有的有害,有的有益。
• Ca\Mg\P\As\Si\S\Fe\Ni\Cu\Al\Mo会使合金的强度降低;
蓝色氧化物制备:温度
低温下主要为铵钨青铜和氢钨青铜,其次为-氧化钨。随着温度 的升高,钨青铜的相对含量逐步减少, -氧化钨含量增加。温度 的进一步升高,出现ɤ-氧化钨和-钨相。 氧指数OI:蓝色氧化钨中氧与钨的原子分数(例如,WO3的OI 值为3。
蓝色氧化物制备:还原气氛
表中ATB为正常铵钨青铜(NH4)0.25WO3-2.9;ATB’为高铵钨青铜(NH4)
愈复杂和集聚程度愈严重,则松装密度愈小,可通过调整还原过程的工艺 参数来控制。
流动性、压缩性和成形性:取决于制粉方法。会影响到粉末的
流动性和松装密度,由于颗粒间机械啮合,不规则粉的压坯强度也大,树 枝状粉其压制坯强度最大。
氧化钨粉的制备
氧化物的性质对还原过程及最终钨粉的质量有较大影响。
氧化钨的制备
钨粉的性能往往在很大程度上决定了硬质合金产品的 性能。

钨粉的物理性能
粒度:影响粉末的加工成形、烧结时收缩和产品的最终性能。例如,硬
质合金产品的性能与WC相的晶粒有很大关系,要得到较细晶粒度的硬质合 金,惟有采用较细粒度的WC原料才有可能。 钨粉按平均粒度分类: • 特粗颗粒:平均粒度>30μm • 粗颗粒:平均粒度10~30μm • 中颗粒:平均粒度3~10μm • 细颗粒:平均粒度0.5~3μm • 超细颗粒:平均粒度<0.5μm
-W
铵钨青铜的还原历程与之大同小异,黄钨还原过程没有发现-W,其它
基本相同。
反应历程及反应动力学(I):气相传质良好
转炉蓝钨还原的历程是:
W18O49 W
-W
紫钨在750oC就全部转化为α-W,有可能在较低温度下制得较细 的钨粉。
反应历程及反应动力学(II):气相传质很差
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