一步還原法制備(W-Ti-Ta-Nb)C復合碳化物的研究.pdf

1、復合碳化物材料因具有高熔點、高強度、高耐磨性、低膨脹率、抗氧化和耐腐蝕等優(yōu)點，廣泛應用于硬質(zhì)合金工業(yè)。本文采用一步還原法制備了（W-Ti-Ta-Nb）C復合碳化物，并對其合成過程中的影響因素和固溶機理進行了探討。 以W粉、TiO2、Ta2O5為原料，碳粉為還原劑兼碳源，通過固-固反應，按一步還原法的工藝流程：混料→高溫煅燒→復合粉末制備得到了（W-Ti-Ta）C復合碳化物。通過單因素分析法得到最佳工藝條件為：煅燒溫度2100℃，

2、煅燒時間50min。在該工藝條件下獲得產(chǎn)物（W-Ti-Ta）C復合碳化物固溶相含量100％、化合碳含量10.16％、游離碳含量0.19％。鈮和鉭具有相似的物理化學性質(zhì)，地球上鈮含量遠遠超過鉭含量，在硬質(zhì)合金材料中，若能夠加大鈮的開發(fā)應用并取代鉭可很大程度上減緩鉭的消耗，因此在制備（W-Ti-Ta）C復合碳化物的基礎上探索了鈮代鉭的可行性。 采用正交試驗法以W粉、TiO2、Ta2O5、Nb2O5與碳粉（兼還原劑）為原料，高溫煅燒得

3、到了（W-Ti-Ta-Nb）C復合碳化物。研究了工藝條件對產(chǎn)物質(zhì)量的影響，研究表明：提高煅燒溫度和延長煅燒時間有利于提高產(chǎn)物的固溶度、增加化合碳含量和減少游離碳含量，混料時間對固溶體質(zhì)量影響較小；并得到最佳工藝條件為：煅燒溫度2100℃、煅燒時間50min、混料時間3h。該工藝制備的（W-Ti-Ta-Nb）C復合碳化物平均質(zhì)量質(zhì)量為：固溶相含量100％，化合碳含量10.67％，游離碳含量為0.15％。 對固溶體形成的機理進行的初