新型核殼結構納米復合粉的制備

廖 立 謝克難 汪玉潔 龍 沁 賴雪飛 張星和

(四川大學化學工程學院,成都,610065)

新型核殼結構納米復合粉的制備

廖 立 謝克難 汪玉潔 龍 沁 賴雪飛 張星和

(四川大學化學工程學院,成都,610065)

采用液相還原法制備核殼結構WC@Co納米復合粉。XRD、SEM和EDS表征結果表明復合粉為核殼結構(WC為核,Co為殼),得到了高分散性的硬質合金原料粉,為制備高強韌性的硬質合金打下堅實的基礎。

核殼結構 WC@Co 液相還原法

目前硬質合金正朝著納米化方向發展[1]。根據Hall-Patch公式,硬質合金相(一般為碳化鎢,WC)的晶粒尺寸越小,粘結相(一般為金屬鈷,Co)的平均自由程越短,則其強度和硬度越高[2]。當晶粒尺寸達到納米級別后,其強度、硬度和韌性出現“三高”局面。WC硬質合金的傳統制備方法是將WC粉和Co粉混合球磨,冷壓成型,然后在1400℃的溫度下通過液相燒結致密化[3]。而由于球磨這種物理混料方式的限制,硬質相WC和粘結相Co分布不均而在燒結時易出現“鈷池”和晶粒異常長大等現象,惡化燒結的合金的強韌性[4];而且通過燒結,合金組織的性質對原料粉的性質具有繼承性,原料粉的品質會極大的影響合金顆粒的粒度、合金組織的致密性和均勻性,從而影響硬質合金的強韌性[5]。因此,在合金原料粉WC-Co的制備過程中如何保證粘結相Co均勻分布在硬質相WC中有待于深入研究。本研究采用液相還原法制備高分散性的核殼結構型(WC為核、Co為殼,記為 WC@Co)納米合金粉,這對提高硬質合金的強韌性具有重要的意義。

1 實驗

1.1 實驗原料

碳化鎢:由四川省稀土納米材料中心提供,d50=0.5μm;氯化鈷、聯氨、氫氧化鈉等均為分析純,購買于成都市科龍化工試劑廠;研究全過程使用去離子水。……