氧化钨及钨粉的制备--课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,PPT课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,PPT课件,*,内容,钨粉概述,钨氧化物粉的制备,金属钨粉的性能,钨氧化钨的氢还原法,1,PPT课件,内容钨粉概述1PPT课件,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。,CaMgPAsSiSFeNiCuAlMo,会使合金的强度降低,；,KNa,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,相，使合金变脆；,金属钨粉的性能,2,PPT课件,钨粉：生产硬质合金、纯钨及钨合金等制品的重要原料。金属钨粉,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。,3,PPT课件,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,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,30,m,粗颗粒：,平均粒度,10,30,m,中颗粒：,平均粒度,3,10,m,细颗粒：,平均粒度,0.5,3,m,超细颗粒：,平均粒度,2.5,；,ATB,“,为低氨氧指数铵钨青铜（,NH,4,）,y,WO,2.9-2.8,，,y885K),、,WO,2,及,W,。温度低于,885K,则,WO,2.9,不经过,WO,2.72,而直接还原成,WO,2,。,WO,2.9,的稳定区,WO,2.72,的稳定区,WO,2,的稳定区,WO,的稳定区,16,PPT课件,基本的热力学分析 当系统中实际的值在线1的上方，则反应将向生,反应历程及反应动力学,干氢气中气相传质条件良好时，转炉蓝钨、铵钨青铜、黄钨、紫钨的氢还原历程。,测试方法：干氢气中采用阶段升温保温的方式加热，在每一个保温阶段使用,X,衍射仪扫描。,17,PPT课件,反应历程及反应动力学 干氢气中气相传质条件良好时，转炉蓝钨、,反应历程及反应动力学（,I,）：气相传质良好,干氢气中及扩散条件良好的情况下，下面反应的热力学条件均可满足。,转炉蓝钨还原的历程是：,-W,铵钨青铜的还原历程与之大同小异，黄钨还原过程没有发现,-W,，其它基本相同。,18,PPT课件,反应历程及反应动力学（I）：气相传质良好 干氢气中及扩散条件,转炉蓝钨还原的历程是：,紫钨在,750,o,C,就全部转化为,-W,，有可能在较低温度下制得较细的钨粉。,-W,反应历程及反应动力学（,I,）：气相传质良好,19,PPT课件,转炉蓝钨还原的历程是： 紫钨在750oC就全部转化为-W,反应历程及反应动力学（,II,）：气相传质很差,工业条件下，即当料层厚度在数毫米至数厘米之间，同一断面其上下层的反应并不相同。,部分是由于料层中,H,2,O,及,H,2,扩散速度有限，过程为外扩散所控制。还原过程生成的水蒸气从料层中溢出具有一定的扩散阻力。,任何增加扩散阻力的因素，如增加料层厚度，减少钨氧化钨原料的粒度等，都将导致还原时间明显延长。,20,PPT课件,反应历程及反应动力学（II）：气相传质很差 工业条件下，即当,钨粉颗粒的长大机理,氧化钨水合物的挥发与沉积：在,600,o,C,以上的温度下，钨的氧化物能与水蒸气形成易挥发的水合物,WO,2,（,OH,）,2,，它们挥发后沉积在其他颗粒上并被还原。,氧化,-,还原反应：细颗粒能够在比较小的水蒸气分压下被氧化成,WO,2,nH,2,O,、,WO,2.72,nH,2,O,，这些挥发性的含水氧化钨沉积在比表面积小的粗钨粉上并被还原，使之进一步长大。,21,PPT课件,钨粉颗粒的长大机理 氧化钨水合物的挥发与沉积：在600oC以,钨粉粒度及分布的影响因素,还原温度及升温速度。,氢气湿度、流速及流向。,料层厚度、加料速度及空隙度。,杂质元素。,22,PPT课件,钨粉粒度及分布的影响因素 还原温度及升温速度。22PPT课件,钨粉颗粒形貌的影响因素,随还原条件的不同，钨粉颗粒形貌发生相应的变化。,例如：料层厚度在,20,50mm,，还原过程在,800,o,C,左右进行时，则,WO,3,还原过程经历,WO,2.72,阶段，此时得到的,WO,2.72,为针状，成杂乱排列。,阅读：,P63-69,：,1,）钨氧化物氢还原的工业实践。,P69-71,：,2,）钨氧化物碳还原法。见,硬质合金,，羊建高等，中南大学出版社。,23,PPT课件,钨粉颗粒形貌的影响因素 随还原条件的不同，钨粉颗粒形貌发生相,