1、内容o 钨粉概述o 钨氧化物粉的制备o 金属钨粉的性能o 钨氧化钨的氢还原法1PPT课件 钨粉: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。 CaMgPAsSiSFeNiCuAlMo会使合金的强度降低; KNa促进WC晶粒长大,V和Cr则起抑制晶粒长大的作用; 氧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,出现相,使合金变脆;金属钨粉的性能2PPT课件钨粉的物理性能 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、
2、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)。 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。 3PPT课件钨粉的物理性能 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30m 粗颗粒:平均粒度1030m 中颗粒:平均粒度310m 细颗粒:平均粒度0.53m 超细颗粒:平均粒度2.5;ATB“为低氨氧指数铵钨青铜(NH4)yWO2.9-2.8,y885K)、WO2及W。温度低于885
3、K,则WO2.9不经过WO2.72而直接还原成WO2 。WO2.9的稳定区WO2.72的稳定区WO2的稳定区WO的稳定区16PPT课件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。17PPT课件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:WWOOWWO258203-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。18PPT课件 转炉蓝钨还原的历程是: 紫钨
4、在750oC就全部转化为-W,有可能在较低温度下制得较细的钨粉。-WWOW4918反应历程及反应动力学(I):气相传质良好19PPT课件反应历程及反应动力学(II):气相传质很差 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。20PPT课件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(
5、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。21PPT课件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。22PPT课件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2050mm,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。23PPT课件