基于质量定向调控含Ti的WC粉末及其制备方法和应用技术

本发明专利技术基于质量定向调控含Ti的WC粉末及其制备方法和应用，所述含Ti的WC粉末中，Ti以TiC纳米弥散相形式依附生长在WC颗粒表面，在WC粉中呈均匀分布状态；优化的Ti的质量分数为0.2～0.4％，粉末的平均粒度≤4μm。其优化的制备方法是，采用草酸钛氧铵或钛酸四丁脂溶液作为液体Ti源，通过超声波辅助液体Ti源对固体W源的浸渍混合→动态闪蒸干燥→W、Ti共碳化及其配套工艺，实现Ti以TiC纳米弥散相形式在WC粉中呈均匀分布状态和Ti含量的调控；通过固体W源原料类型及其配套工艺，调控含Ti的WC粉末的粒度与形貌。本发明专利技术有效解决了纯板状晶结构WC–Co硬质合金所需WC原料的质量可控性问题。

Ti based WC powder based on mass directional control and its preparation methods and Applications

The method is based on the WC powder and its preparation method and application of the quality of directional control with Ti, the WC powder containing Ti, Ti with TiC nano dispersed phase forms attached growth on the surface of WC particles is homogeneous distribution in WC powder; the mass fraction of optimized Ti is 0.2 ~ 0.4%, the average particle size less than or equal to the powder of 4 M. The optimization of the preparation method, using titanyl oxalate or ammonium titanate four butyl ester solution as the liquid Ti source by ultrasonic assisted liquid Ti source W source of solid immersion mixing, dynamic flash drying to W, Ti co carbonization and its supporting technology, the realization of Ti in TiC nano dispersed phase form uniform distribution regulation the content of Ti and WC in W by solid powder; source material type and its supporting technology, the size and morphology of WC powder containing the Ti regulation. The invention effectively solves the problem of the quality controllability of the WC raw material required for the pure plate crystalline structure WC - Co hard alloy.

【技术实现步骤摘要】
基于质量定向调控含Ti的WC粉末及其制备方法和应用
本专利技术涉及含Ti的WC粉末及其制备方法和应用，属于粉末冶金材料

技术介绍
专利技术专利“一种高性能WC–Co再生硬质合金及其制备方法”(申请号201610560294.2)，公开了一种高性能纯板状晶结构WC–Co再生硬质合金的制备方法。其制备方法是，WC原料由Ti含量≤0.9％、质量分数为90～95％的电溶法再生WC粉末和质量分数为5～10％的原生态超细WC粉末组成；采用基于WC晶格畸变度调控的湿式球磨和原位控Ti压力烧结或诱导控Ti压力烧结工艺制备。该专利技术基于原料本征属性挖掘的精细化工艺定制，首次实现了再生WC粉末的高效和高值化利用，首次实现了再生硬质合金的高性能化和纯板状晶硬质合金的低成本化生产，解决了长期困扰硬质合金产业界的电溶法再生WC粉末高效综合利用和再生硬质合金质量控制的难题。采用该专利技术方法制备的纯板状晶结构WC–Co再生硬质合金的抗弯强度达到了用纯原生态WC粉末制备的相同Co含量的中等晶粒度或中粗晶粒度WC–Co硬质合金的水平，硬度超过了用纯原生态WC粉末制备的相同Co含量的中等晶粒度或中粗晶粒度本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于质量定向调控含Ti的WC粉末，其特征在于：所述含Ti的WC粉末中，Ti以TiC纳米弥散相形式依附生长在WC颗粒表面，所述TiC纳米弥散相在WC粉末中呈均匀分布状态；所述含Ti的WC粉末中，Ti的质量分数为0.2～0.4％。

【技术特征摘要】
1.基于质量定向调控含Ti的WC粉末，其特征在于：所述含Ti的WC粉末中，Ti以TiC纳米弥散相形式依附生长在WC颗粒表面，所述TiC纳米弥散相在WC粉末中呈均匀分布状态；所述含Ti的WC粉末中，Ti的质量分数为0.2～0.4％。2.根据权利要求1所述的基于质量定向调控含Ti的WC粉末，其特征在于：所述含Ti的WC粉末包括比表面积平均粒径≤100nm的含Ti的WC纳米粉末和费氏粒度≤4μm且比表面积平均粒径＞100nm的含Ti的WC粉末中的至少一种；所述含Ti的WC粉末为具有近球形团聚体形貌特征的多晶粉末或具有以三角棱为代表的多角形形貌特征的单晶粉末。3.基于质量定向调控含Ti的WC粉末的制备方法，其特征在于：其制备原料包括W源、液态Ti源、碳源和表面活性剂；其制备工艺流程包括液、固混合→干燥→共碳化三个步骤及其配套工艺。4.根据权利要求3所述的基于质量定向调控含Ti的WC粉末的制备方法，其特征在于：所述W源选自仲钨酸铵、氧化钨和WC固体粉末中的至少一种；所述液态Ti源是指含Ti化合物的液体，选自草酸钛氧铵水溶液或钛酸四丁脂酒精溶液中的至少一种；按照含Ti的WC粉末中Ti的质量分数为0.2～0.4％进行配取；所述碳源包括纳米炭黑固体粉末；当W源为WC粉末时，WC粉中存在的C也是碳源中的一种；按照含Ti的WC粉末中折算为TiC中总碳质量分数为20％，折算为WC中总碳质量分数≥6.11％进行配碳；配碳在共碳化前完成；所述配碳是指共碳化前含C混合料中总碳含量的调配和碳源的混合添加；所述表面活性剂选自能溶于水的脂肪醇聚氧乙烯醚和能溶于酒精的吐温40、吐温80中的至少一种；按照钨源质量的0.5～1％进行配取。5.根据权利要求4所述的基于质量定向调控含Ti的WC粉末的制备方法，其特征在于：选取仲钨酸铵或氧化钨为钨源时，选取草酸钛氧铵水溶液作为Ti源，选取脂肪醇聚氧乙烯醚作为表面活性剂；选取WC为钨源时，选取钛酸四丁脂酒精溶液作为Ti源，选取吐温40或吐温80作为表面活性剂。6.根据权利要求3所述的基于质量定向调控含Ti的WC粉末的制备方法，其特征在于：所述液、固混合是指在表面活性剂存在条件下的超声波辅助液体对固体的浸渍混合；含Ti化合物和表面活性剂液体介质添加量需要完全埋没固体粉末；所述干燥是指动态闪蒸干燥；选取草酸钛氧铵水溶液作为Ti源时，配套的干燥温度为130～150℃；选取钛酸四丁脂酒精溶液作为Ti源时，配套的干燥温度为100～130℃；所述共碳化是指在碳源存在条件下的W、Ti共碳化；包括含T...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立，陈述，李凯，谢亚，熊湘君，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43