一种纯碳化钨的快速制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纯碳化钨的快速制备方法，包括步骤：(1)将碳化钨粉末填入模具，在绝对真空的环境下装炉烧结；(2)预设段：压力为50

【技术实现步骤摘要】
一种纯碳化钨的快速制备方法


[0001]本专利技术涉及工件成型
，更具体地说，特别涉及一种纯碳化钨的快速制备方法。

技术介绍

[0002]碳化钨是由钨和碳组成的化合物，其化学性质稳定，硬度与金刚石相近，是电、热的良好导体，归类在硬质合金的范畴，其密度高达 15.63，熔点高达2870℃，属于极难加工种类。
[0003]但现有技术制备碳化钨的工艺不成熟，生产出来的碳化钨质量依然与理论值具有一定的差异。
[0004]在上述基础上，也有厂家通过添加其他金属，以提高碳化钨的质量，例如添加钛、钴、碳化钛、碳化钽以提高碳化钨合金的脆性和抗爆能力。
[0005]纯碳化钨在实际生产中属于极难成型的金属陶瓷，传统工艺无法制得优良的碳化钨产品，等静压工艺成本非常高，导致纯碳化钨产品昂贵，而且尺寸限制，因此应用得不到推广，更无法批量生产。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种纯碳化钨的快速制备方法，实现快速成型、烧结，制得致密性好、硬度高、强度高、更贴合理论值的碳化钨。
[0007]本专利技术提供的一种纯碳化钨的快速制备方法，包括以下步骤：
[0008](1)将碳化钨粉末填入模具，装炉烧结，在绝对真空的环境下；
[0009](2)预设段：压力为50
‑
65Mpa、时间为10
‑
60秒；
[0010](3)初步升温段：在速度110
‑
130℃/min下升温，至塑化状态；
[0011](4)二次升温段：在压力80
‑
100Mpa、升温速度60
‑
85℃/min下，温度升温至1850
‑
1950℃；
[0012](5)保持段：在压力120Mpa下，保压10
‑
25min；
[0013](6)冷却段：冷却2
‑
4小时。
[0014]优选地，所述步骤(4)具体为：
[0015]二次升温段：
[0016]在压力80
‑
100Mpa、升温速度78
‑
85℃/min下，温度升温至 1850
‑
1950℃；
[0017]在升温过程中，持续观察碳化钨塑化状态；
[0018]当塑化完成，进入步骤(5)；
[0019]当碳化钨塑化未完成，压力调节至120Mpa，如塑化完成，进入步骤(5)；如塑化未完成，调整升温速度60℃/min，升温至最高1950℃，进入步骤(5)。
[0020]优选地，所述步骤(4)的压力提升按照每次5Mpa提升。
[0021]优选地，所述步骤(5)的保压时间为碳化钨粉末的重量与时间比为：10
‑
15kg碳化
钨粉末：10min。
[0022]优选地，碳化钨粉末粒度为20
‑
400目。
[0023]优选地，所述步骤(1)
‑
步骤(5)的生产时间为1.5
‑
2.5小时。
[0024]优选地，所述步骤(1)的碳化钨粉末填入模具的要求为均匀填粉。
[0025]优选地，所述步骤(1)的装炉烧结的装炉是保持模具上下压头的平衡和一致。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的制备方法简单，在绝对真空的环境下，由预设段、升温段、保持段和冷却段制得碳化钨，生成的碳化钨致密性好、硬度高、强度高，整个制备过程效率高、成本低。
[0027]碳化钨在高压的条件下，能快速成型到位，完全致密，而且在绝对真空的状态下，温度相对比普通工艺的温度低而且均匀，发热方式不同，使得碳化钨烧结时间短，连贯性高，促进工艺效率，制得的产品性能更好，材质更均匀。
具体实施方式
[0028]下面结合实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。
[0029]碳化钨化学性质稳定，硬度与金刚石相近，属于硬质合金，耐磨、高硬度。纯碳化钨在市场上应用越来越多，产品有碳化钨水刀、碳化钨喷嘴。普通碳化钨密度值：15.63g/cm3。
[0030]本专利技术公开的一种纯碳化钨的快速制备方法，包括以下步骤：
[0031](1)将碳化钨粉末填入模具，在绝对真空的环境下装炉烧结；
[0032](2)预设段：压力为50
‑
65Mpa、时间为10
‑
60秒；
[0033](3)初步升温段：在速度110
‑
130℃/min下升温，至塑化状态；
[0034](4)二次升温段：在压力80
‑
100Mpa、升温速度60
‑
85℃/min下，温度升温至1850
‑
1950℃；
[0035](5)保持段：在压力120Mpa下，保压10
‑
25min；
[0036](6)冷却段：冷却2
‑
4小时。
[0037]优选地，所述步骤(4)具体为：
[0038]二次升温段：
[0039]在压力80
‑
100Mpa、升温速度78
‑
85℃/min下，温度升温至 1850
‑
1950℃；
[0040]在升温过程中，持续观察碳化钨塑化状态；
[0041]当塑化完成，进入步骤(5)；
[0042]当碳化钨塑化未完成，压力调节至120Mpa，如塑化完成，进入步骤(5)；如塑化未完成，调整升温速度60℃/min，升温至最高1950℃，进入步骤(5)。
[0043]所述塑化完成是指碳化钨粉末达到20
‑
60％的塑化效果，优选为 50
‑
60％，这种塑化效果是本领域技术人员均可判断的。
[0044]在初步升温段和二次升温段的处理下，碳化钨粉末能快速达到 20
‑
60％的塑化条件，同时处于80
‑
100Mpa的压力下能快速成型到位，完全致密，而且这种工艺在真空条件下，温度比普通工艺的温度低而且均匀，基于均匀的发热方式，使得碳化钨合金化时间段，生产连贯性强，效率高，烧结成品质量优。
[0045]优选地，所述步骤(4)的压力提升按照每次5Mpa提升。
[0046]优选地，所述步骤(5)的保压时间为碳化钨粉末的重量与时间比为：10
‑
15kg碳化钨粉末：10min。
[0047]优选地，碳化钨粉末粒度为20
‑
400目。
[0048]优选地，所述步骤(1)
‑
步骤(5)的生产时间为1.5
‑
2.5小时。
[0049]优选地，所述步骤(1)的碳化钨粉末填入模具的要求为均匀填粉。
[0050]本专利技术的制备方法可以在交流大功率真空热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纯碳化钨的快速制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将碳化钨粉末填入模具，在绝对真空的环境下装炉烧结；(2)预设段：压力为50
‑
65Mpa、时间为10
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60秒；(3)初步升温段：在速度110
‑
130℃/min下升温，至塑化状态；(4)二次升温段：在压力80
‑
100Mpa、升温速度60
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85℃/min下，温度升温至1850
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1950℃；(5)保持段：在压力120Mpa下，保压10
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25min；(6)冷却段：冷却2
‑
4小时。2.根据权利要求1所述的纯碳化钨的快速制备方法，其特征在于，所述步骤(4)具体为：二次升温段：在压力80
‑
100Mpa、升温速度78
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85℃/min下，温度升温至1850
‑
1950℃；在升温过程中，持续观察碳化钨塑化状态；当塑化完成，进入步骤(5)；...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宣成，王健，
申请(专利权)人：广东金鑫得新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：