氧化钨及钨粉的制备.ppt

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钨氧化物粉的制备
金属钨粉的性能
钨氧化钨的氢还原法
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内容
钨粉：生产硬质合金、纯钨及钨合金等制品的重要原料。
化学纯度：钨粉中残留的杂质元素对产品的加工性能和使用性能产生影响。有的有害，有的有益。
Ca\Mg\P\As\Si\S\Fe\Ni\Cu\Al\Mo会使合金的强度降低；
K\Na促进WC晶粒长大，V和Cr则起抑制晶粒长大的作用；
氧能与碳化物发生反应，吸收碳化物中的碳而引起硬质合金脱碳。严重时，出现η相，使合金变脆；
金属钨粉的性能
钨粉的物理性能
主要包括：粉末的几何性能(粒度、比表面、孔径和形状等)；粉体的力学特性(松装密度、流动性、成形性、压缩性、堆积角和剪切角等)；粉末的物理性能和表面特性(真密度、光泽、吸波性、表面活性等和磁性等)。
钨粉的性能往往在很大程度上决定了硬质合金产品的性能。
钨粉的物理性能
粒度：影响粉末的加工成形、烧结时收缩和产品的最终性能。例如，硬质合金产品的性能与WC相的晶粒有很大关系，要得到较细晶粒度的硬质合金，惟有采用较细粒度的WC原料才有可能。
钨粉按平均粒度分类：
特粗颗粒：平均粒度>30μm
粗颗粒：平均粒度10～30μm
中颗粒：平均粒度3～10μm
细颗粒：～3μm
超细颗粒：平均粒度<
颗粒形状：取决于制粉方法。会影响到粉末的流动性和松装密度，由于颗粒间机械啮合，不规则粉的压坯强度也大，树枝状粉其压制坯强度最大。
比表面积：间接反应钨粉的粒度大小和颗粒相貌，是衡量钨粉的烧结活性、溶解特性及碳化过程中与气固态物质能力的重要指标。~12m2/g。
钨粉的物理性能
松装密度和振实密度：粉末的粒度分布愈窄、颗粒形貌的松装愈复杂和集聚程度愈严重，则松装密度愈小，可通过调整还原过程的工艺参数来控制。
流动性、压缩性和成形性：取决于制粉方法。会影响到粉末的流动性和松装密度，由于颗粒间机械啮合，不规则粉的压坯强度也大，树枝状粉其压制坯强度最大。
氧化钨粉的制备
氧化物的性质对还原过程及最终钨粉的质量有较大影响。
制备钨粉原料包括：黄色氧化物、蓝色氧化物和紫色氧化物，均为仲钨酸铵在不同条件下煅烧制得。
黄色氧化物：在氧化性气氛下煅烧得到。
密闭条件：由于产生的NH3部分分解为N2和H2，因而系统中为还原气氛，钨氧化物被轻度还原得到蓝色氧化物，更深度的还原则得到紫色氧化物。
氧化钨的制备
黄色氧化物制备
影响因素：煅烧温度、热分解速度和高温下持续的时间。
急剧升温，快速分解，则产出的WO3的比表面积较大。
缓慢加热，慢速分解则产出的WO3比表面积小。
优点：比较容易控制粉末的粒度和粒度组成，且更易掺杂。
组成：铵钨青铜（六方结晶）、氢钨青铜（正方或六方结晶）、-氧化钨和ɤ-氧化钨组成的混合物。
影响因素：温度、还原气氛和保温时间。
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蓝色氧化物制备
蓝色氧化物制备：温度
低温下主要为铵钨青铜和氢钨青铜，其次为-氧化钨。随着温度的升高，钨青铜的相对含量逐步减少， -氧化钨含量增加。温度的进一步升高，出现ɤ-氧化钨和-钨相。
氧指数OI：蓝色氧化钨中氧与钨的原子分数（例如，WO3的OI值为3。