一种钨颗粒及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种钨颗粒及其制备方法和应用，该钨颗粒的制备方法包括如下步骤：将钨颗粒在镍铁合金体系中长大，得到钨镍铁合金；然后将所述钨镍铁合金制成合金粉末；接着将所述合金粉末加热至1550

【技术实现步骤摘要】
一种钨颗粒及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及钨颗粒制备领域，更具体地，涉及一种钨颗粒及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]钨是一种非常重要的难熔金属材料，金属钨3D打印技术对钨粉踢出了新的苛刻技术要求，如粗颗粒(20
‑
40μm)的球形或准球形钨粉难以制备，目前国内外还没有合适金属钨3D打印的专用粉末。目前，可以先通过专门技术可以使钨颗粒在钨镍铁合金体系中长大，然后再通过技术使钨颗粒和镍铁粘结相分离，从而制备球形或准球形钨粉。但要使钨镍铁合金中的钨颗粒和粘结相分离，目前的技术还存在比较大的难度。
[0003]现有技术中，采用球磨法或酸电解法使钨颗粒和粘结相进行分离。但球磨法很难对钨镍铁合金对钨颗粒和粘结相进行分离，周期长，效率低；而采用酸电解法分离效率慢，效率低，且环境污染问题难以解决。

技术实现思路

[0004]为了实现上述技术问题，本申请提供了一种钨颗粒的制备方法，该方法通过物理方法即可使钨颗粒和粘结相进行分离，不仅效率高，可批量制备钨粗颗粒，而且得到的钨颗粒呈球形或近球形，粒径均匀。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种钨颗粒的制备方法，包括以下步骤：
[0007]将钨颗粒在镍铁合金体系中长大，得到钨镍铁合金；然后将所述钨镍铁合金制成合金粉末；接着将所述合金粉末加热至1550
‑
1800℃下进行熔融，然后固液分离或静置分层，破碎，得到所述钨颗粒。
[0008]在一些实施方式中，所述钨颗粒的制备方法包括以下步骤：
[0009]S1、钨颗粒长大：将钨粉和镍铁粉末混合均匀，然后模压成形，在700
‑
900℃下进行预烧结，接着在氢气气氛或真空条件下，在1480
‑
1600℃的温度下烧结，得到钨镍铁合金；
[0010]S2、钨合金粉末制备：将所述钨镍铁合金制成钨合金粉末；
[0011]S3、在保护气氛或真空条件下，将所述钨合金粉末加热至1550
‑
1800℃，静置，使粘结相完全熔化，然后趁热过滤，固液分离，破碎，得到所述钨颗粒；或者粘结相完全熔化后，静置分层，待冷却后破碎分级，得到所述钨颗粒。
[0012]在一些实施方式中，步骤S1中，钨、镍、铁的质量比为：85
‑
90:5
‑
8:2
‑
10。
[0013]在一些实施方式中，步骤S3中，过滤分离使用的装置包括第一坩埚和第二坩埚，所述第一坩埚套设在所述第二坩埚的内部，所述第一坩埚的底部设有通孔且铺设有目数为150
‑
200目的筛网；所述第一坩埚的底面设有支撑部。
[0014]在一些实施方式中，所述第一坩埚为氧化锆坩埚；所述筛网为钨质筛网；所述第二坩埚为氧化铝坩埚。
[0015]在一些实施方式中，步骤S3中，静置分层所使用的装置坩埚底部直径与高的比为
1：2
‑
5。
[0016]在一些实施方式中，步骤S1中，预烧结时间为60
‑
120min。
[0017]在一些实施方式中，步骤S1中，烧结时间为100
‑
300min。合适的时间有助于钨颗粒的生长。
[0018]在一些实施方式中，步骤S3中，静置时间≥120min。较长的静置时间，有助于粘结相和钨颗粒的分离或分层。
[0019]在一些实施方式中，使用球磨机进行破碎，球料比为1
‑
4：1，球磨珠为氧化锆球磨珠。
[0020]本专利技术还提供了上述任一实施方式的制备方法得到的钨颗粒，所述钨颗粒呈球形或类球形，粒径20
‑
40μm。
[0021]本专利技术还提供了上述的钨颗粒在制备钨合金材料中的应用。
[0022]相较于现有技术，本专利技术的有益效果如下：
[0023]本专利技术通过先将钨粉在镍铁合金体系中进行生长后，再通过物理方法进行分离或沉降分层，实现钨颗粒与粘结相的分离，最后通过破碎分级得到球状或类球状的钨颗粒。本专利技术的方法得到的钨颗粒，粒径均匀(粒径20
‑
40μm)，且纯度高，杂质含量少(镍铁粘结相含量＜1％)，可直接用于钨质合金材料的制备。
[0024]本专利技术的方法，创造性地通过使用物理方法进行钨和粘结相金属的分离，不仅可批量制备钨颗粒，而且效率高，制备成本较低，周期短，有效解决了现有技术存在的环境污染或分离效率地的问题。
附图说明
[0025]图1为实施例中过滤装置的示意图；
[0026]图2为实施例2中用于沉降的坩埚的示意图；
[0027]其中，1
‑
氧化锆坩埚，2
‑
纯钨筛网，3
‑
通孔，4
‑
支撑部，5
‑
氧化铝坩埚
具体实施方式
[0028]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。
[0029]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0030]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。
[0031]实施例1
[0032]一种钨颗粒的制备方法，包括以下步骤：
[0033](1)称取原材料：按钨粉、镍粉和铁粉的质量比为90：7：3称取钨粉、镍粉和铁粉，将钨粉、镍粉和铁粉加入球磨机中混合6h，然后使用全自动粉末成型机完成模压成形，得到压坯；
[0034](2)预烧结：对压胚进行预烧结，烧结温度为800℃，保温时间为120min；
[0035](3)烧结：在真空氛围下进行烧结，烧结温度为1500℃，保温时间为210min，自然冷却，得到钨镍铁合金；
[0036](4)合金粉末的制备：采用等离子旋转电极雾化制粉技术(PREP)使钨镍铁合金变成分散的粒径为30
‑
60μm的合金粉末；
[0037](5)过滤：将钨合金粉末置于如图1所示的坩埚装置中，加热到1700℃，然后保温静置120min，使熔化的镍铁粘结相从网孔中过滤，钨颗粒留在网孔上面；其中，本实施例加热并过滤所使用的坩埚装置，包括外部氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钨颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、钨颗粒长大：将钨粉和镍铁粉末混合均匀，然后模压成形，在700
‑
900℃下进行预烧结，接着在氢气气氛或真空条件下，在1480
‑
1600℃的温度下烧结，得到钨镍铁合金；S2、钨合金粉末制备：将所述钨镍铁合金制成钨合金粉末；S3、在保护气氛或真空条件下，将所述钨合金粉末加热至1550
‑
1800℃，静置，使粘结相完全熔化，然后趁热过滤，固液分离，破碎，得到所述钨颗粒；或者粘结相完全熔化后，静置分层，待冷却后破碎分级，得到所述钨颗粒。2.根据权利要求1所述的钨颗粒的制备方法，其特征在于，步骤S3中，过滤分离使用的装置包括第一坩埚和第二坩埚，所述第一坩埚套设在所述第二坩埚的内部，所述第一坩埚的底部设有通孔且铺设有目数为150
‑
200目的网筛；所述第一坩埚的底面设有支撑部。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴煜，肖乐，陈雄姿，倪俊，谭兴龙，
申请(专利权)人：湖南顶立科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：