一種亞微米近球形鎢粉的製備方法
2023-05-01 16:03:46 1
專利名稱：一種亞微米近球形鎢粉的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種亞微米近球形鎢粉的製備方法，屬於粉末冶金制粉領域。
背景技術：
工業中常用的鎢粉主要是通過氫氣還原氧化鎢得到的，此類鎢粉的顆粒形狀不規則、流動性差、堆積密度低、難以通過燒結獲得具有連通微孔的鎢坯體。近年來，近球形或球形鎢粉的需求與日俱增，廣泛應用於多孔材料製備、熱噴塗及注射成型等粉末冶金工藝中。 用近球形或球形鎢粉製備的鎢坯體具有分布均勻、相互連通的孔隙，因此在製作多孔鎢部件方面正逐步取代常規鎢粉，如高功率微波真空電子器件、離子推進器、電子束加工裝置、 電子束微區分析儀器、高亮度清晰度顯示器件及自由電子雷射等的熱陰極、過濾材料、火箭的發汗材料、觸媒或觸媒載體等；而高球形度的鎢粉顆粒之間的接觸面積較小，會導致其壓制困難或壓坯強度不高，因此近球形或類球形鎢粉在多孔鎢部件尤其是熱陰極多孔鎢基體的製備方面應用更多。在應用廣泛的熱陰極材料中，以鎢為基體、鹼土金屬鋇為活性物質的擴散型陰極是目前性能優異的高電流密度熱陰極，目前廣泛應用在線性注器件中的熱陰極大多是以擴散型陰極為基礎發展而來的，其中含鈧擴散型陰極就是其中最重要的一種。在擴散型陰極中，鎢基體的微觀結構對活性物質向表面的體內擴散和海綿體顆粒的表面擴散起著重要作用，其是陰極獲得高發射電流和長壽命的關鍵。對於鋇鎢陰極而言，由於鋇的擴散能力較強，其可以均勻覆蓋在微米級鎢顆粒表面形成原子膜以促進熱發射，因此鋇鎢陰極一般採用微米級鎢粉來構造海綿基體。然而，研究表明由於鈧的擴散能力有限，其無法像鋇那樣均勻覆蓋在微米級顆粒表面，研究人員在微米級鎢基體中摻雜不同類型的含鈧化合物以期望改善鈧的擴散性能，但結果顯示鈧在陰極表面分布仍不均勻，這說明改善鈧擴散性能的關鍵在於鎢基體的微觀結構；微米級結構基體難以實現鈧在陰極表面的均勻覆蓋，而亞微米結構基體的體內擴散途徑增多、表面擴散距離變短，有利於實現鈧在陰極表面的均勻分布。 而製備孔隙分布均勻且相互連通的亞微米結構鎢基體，首先要穩定獲得亞微米、近球形、窄粒度分布的鎢粉。目前，已公開報導的近球形或球形鎢粉的製備方法有氣相沉積法(Tungsten Sources Metallurgy, Properties and Application, Plenum Press, 1979)、等離子體霧化法(Materials Engineering, 1989,106 (8) :8)、微波法(材料導報，2007 年第 21 卷 IlA 期 125-127頁)、二次氧化再還原法(礦冶工程，1999年第19卷2期60-62，65頁)、制粒燒結法(強雷射與離子束，2009年第21卷7期1079-1082頁)、電弧噴槍法(稀有金屬材料與工程，1987年第4期沈-27，40頁)、鎢酸沉澱法Q00810239760. 2)等。早在1963年美國聯合化學公司就採用氣相沉積法從WE6中得到40-650微米的大顆粒球形鎢粉，但該方法勞動條件極為惡劣。1989年美國GTE公司化學和冶金分部採用等離子體霧化法，生產出粒度範圍1-100微米的球形鎢粉；該方法將具有所需粒度且有小平面的鎢粉噴入等離子火焰中， 火焰溫度可達6000°C，足以熔化不規則形狀的鎢粉，在表面張力作用下，鎢粉顆粒在隨後運
3動過程中球化，溫度極高的鎢粉液滴在惰性氣體中冷卻需足夠的飛行距離，因而設備複雜而龐大；也有報導(稀有金屬與硬質合金，1999年第138期7-10頁)將熔融液滴直接噴入水中冷卻，簡化了設備，但鎢粉在水中冷卻將發生輕微氧化，製備純度較高的球形鎢粉則還須進行氫氣還原，使工藝複雜，同時鎢粉的回收率僅為80 %左右。微波法較等離子體霧化法設備簡單，但研究發現微波對鎢粉的加熱是有限度的，大顆粒鎢粉所需球化溫度高，小顆粒鎢粉所需球化溫度低，這使得顆粒大小不一的鎢粉在球化過程中容易出現燒結現象。中南大學採用鎢粉二次氧化再還原法，即通過嚴格控制常規鎢粉的二次氧化溫度、氧化時間等參數，使鎢粉顆粒活性較大的稜角部分和粗糙部位優先部分氧化，再經過氫氣還原使鎢粉顆粒表面變得圓滑，得到近球形鎢粉；但該方法球化不充分。自貢硬質合金廠採用制粒燒結法製備了粒度為40-750微米的熱噴塗用大顆粒球形鎢粉。寶雞稀有金屬加工研究所採用電弧噴槍法，即用直流弧焊機串聯作為電源，由電弧噴槍傳送控制兩根0. 8-1毫米自耗電極鎢絲相交啟弧熔化，再用壓縮空氣霧化得到球形鎢粉。然而，上述五種方法製備球形鎢粉均要採用常規氫氣還原鎢粉甚至一定規格的鎢絲作為原料，成本較高，且經過高溫處理後， 鎢粉顆粒明顯變粗。北京科技大學採用鎢酸沉澱法製備粒度為1.2-2. 8微米的球形鎢粉， 即選用等為分散劑、濃硫酸為沉澱劑從飽和鎢酸銨溶液中沉澱鎢酸，然後過濾、乾燥、破碎、氫氣還原得到球形鎢粉，但鎢粉粒度為微米級。本發明採用的製備方法進一步細化近球形或球形鎢粉的粒度至亞微米尺度，主要為製備含鈧擴散型陰極的亞微米結構多孔鎢基體提供穩定的亞微米、近球形鎢粉原料。
發明內容
本發明目的是提供一種亞微米近球形鎢粉的製備方法，成本較低，可實現規模化生產。為達到上述目的，本發明採用以下技術方案一種亞微米近球形鎢粉的製備方法，包括如下步驟(1)將市售的仲鎢酸銨(APT)熱解為偏鎢酸銨(AMT)；(2)將AMT溶於氨水；(3)過濾，得到鎢酸銨溶液；(4)鎢酸銨溶液中加入分散劑並攪拌混合均勻；(5)在攪拌下加入沉澱劑，得到鎢酸溶膠；(6)真空抽濾，得到鎢酸凝膠；(7)普通或冷凍乾燥；(8)破碎；(9)熱解，得到三氧化鎢；(10)球磨；(11)氫氣還原，得到亞微米近球形鎢粉。一種優選的技術方案，其特徵在於步驟(1)中，所述的仲鎢酸銨熱解為在馬弗爐或迴轉爐中於270 320°C熱解1 2h，失重率控制在7 8%。一種優選的技術方案，其特徵在於步驟(2)中，所述的AMT溶於氨水溶液時，AMT、 去離子水、氨水的重量比例為1 ι 1 1. 5，攪拌2 4h，靜置30 60min。
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一種優選的技術方案，其特徵在於步驟(3)中，所得鎢酸銨溶液的密度為1. 2 1. 3g/cm3。一種優選的技術方案，其特徵在於步驟中，所述的分散劑為水性體系的低分子量(分子量不大於5000)聚丙烯酸銨(PAANH4)、聚乙二醇(PEG)、甲氧基聚乙二醇(MPEG)、 聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或聚乙烯醇(PVA)中的一種或幾種；加入量為鎢酸銨溶液中有效 W含量的3 20重量％。，並攪拌5 20min混合均勻；其中，有效W含量由經驗公式m = V(d-1)/1. 02計算，m為有效W含量，V為鎢酸銨溶液體積，d為鎢酸銨溶液密度，1. 02為經驗係數。一種優選的技術方案，其特徵在於步驟(5)中，所述的沉澱劑為濃硝酸或濃鹽酸，濃硝酸或濃鹽酸與鎢酸銨溶液的體積比為1 1. 5 2. 5，攪拌1 池，然後靜置30 60mino一種優選的技術方案，其特徵在於步驟(7)中，所述的乾燥為將鎢酸凝膠置於陶瓷、石英或不鏽鋼舟皿，在馬弗爐或多管爐中於90 130°C或在真空冷凍乾燥機中於-30 -70°C，乾燥5 30h。一種優選的技術方案，其特徵在於步驟(8)中，所述的破碎為機械破碎，破碎後鎢酸凝膠為尺寸不超過IOX IOX IOmm的小顆粒。一種優選的技術方案，其特徵在於步驟(9)中，所述的熱解為將顆粒狀鎢酸凝膠置於陶瓷、石英或不鏽鋼舟皿，在馬弗爐或迴轉爐中於400 500°C熱解1 池。—種優選的技術方案，其特徵在於步驟(10)中，所述球磨的球料比為1 10 1，球磨時間1 12h，磨球材質為硬質合金、氧化鋯或瑪瑙。一種優選的技術方案，其特徵在於步驟(11)中，將球磨後的三氧化鎢粉末置於陶瓷、石英或不鏽鋼舟皿中，在馬弗爐、多管爐或迴轉爐中進行氫氣還原；還原所用氫氣為普通工業氫氣或低露點高純氫氣(露點不高於_40°C，純度不低於99. 999% )，還原溫度為 500 950°C，還原時間為2 IOh。還原得到的鎢粉粒度在0. 2 1 μ m，形狀為近球形。在步驟(1)中，採用市售的仲鎢酸銨(APT)為原料，根據所要得到鎢粉的純度要求可選擇不同純度級別的APT，如國家標準仲鎢酸銨(GB/T 10116-2007)中的APT-O和 APT-I，也可選用純度遠高於尤其是雜質Mo含量遠低於APT-O的高純APT產品作為原料，如此即可方便製備純度高於4N5或5N的高純亞微米近球形鎢粉。本發明的優點是本發明的製備方法，採用市售的仲鎢酸銨(APT)為原料，並可根據所要得到鎢粉的純度選擇不同級別的APT，原料易得；本發明由於採用水性體系的高分子表面活性劑對鎢酸沉澱進行良好分散，形成鎢酸溶膠和凝膠，可保證得到的亞微米鎢粉的粒度及其分布穩定、均勻；本發明由於將三氧化鎢進行球磨處理，通過調整球料比和球磨時間等參數以調控球磨強度，可消除團聚並實現鎢粉的近球形化。本發明可穩定製備亞微米近球形鎢粉，工藝簡單，成本較低，可實現規模化生產。下面通過附圖和具體實施方式
對本發明做進一步說明，但並不意味著對本發明保護範圍的限制。
圖1為本發明亞微米近球形鎢粉的製備方法的工藝流程圖。圖2為鎢粉顆粒形貌的場發射掃描電子顯微鏡(FESEM) 10000倍照片，其中，(a)為實施例1，(b)為實施例2，(c)為實施例3，(d)為比較例1。圖3為鎢粉顆粒形貌的場發射掃描電子顯微鏡(FESEM)20000倍照片，其中，(a)為實施例4，(b)為比較例2。
具體實施例方式下面詳細說明本發明的實施例，但本發明並不局限於此，在不改變本發明權利要求的範圍內適當進行調整，同樣能夠實施本發明。如圖1所示，為本發明亞微米近球形鎢粉的製備方法的工藝流程圖，包括以下步驟1、APT熱解；2、AMT氨溶；3、過濾；4、加入分散劑；5、沉澱鎢酸；6、真空抽濾；7、乾燥；8、 破碎；9、鎢酸熱解；10、三氧化鎢球磨；11、氫氣還原，最終得到亞微米近球形鎢粉。實施例1準確稱取IOOOg仲鎢酸銨(APT)，置於瓷舟中，在馬弗爐內於310°C熱解1. 5h，得到925g非晶態偏鎢酸銨(AMT)，失重率為7. 5% ；將熱解得到的AMT溶於氨水溶液中，去離子水和氨水用量分別為925ml和1220ml，攪拌4h，靜置30min ；將上清液和未溶料進行真空抽濾得到2100ml鎢酸銨溶液，密度為1. 255g/cm3，其中有效W含量為525g ；以有效W含量的5重量％。計，在鎢酸銨溶液中加入23ml水性體系的低分子量聚丙烯酸鹽(PAANH4,稀釋10 倍)作為分散劑，攪拌IOmin混合均勻；在強力機械攪拌下加入IlOOml濃硝酸作為沉澱劑， 先生成白鎢酸，5min後轉化為黃鎢酸，攪拌lh，然後靜置30min，得到溶膠狀鎢酸沉澱；將鎢酸溶膠進行池真空抽濾得到鎢酸凝膠，並置於陶瓷舟皿中，在馬弗爐內於120°C乾燥12h ； 將鎢酸凝膠機械破碎為尺度不超過IOX IOX IOmm的小顆粒，並置於陶瓷舟皿中，在馬弗爐內於450°C熱解池，得到疏鬆的三氧化鎢；將得到的三氧化鎢進行球磨處理，以達到消除團聚並進行近球形化處理的目的，採用氧化鋯磨球，球料比為6 1，球磨時間池；將球磨後的三氧化鎢粉末置於陶瓷舟皿中，在馬弗爐內於750°C進行證的普通工業氫氣還原，從而得到亞微米近球形鎢粉。經場發射掃描電子顯微鏡(FESEM)觀察，所製備鎢粉的顆粒形貌為近球形，絕大多數顆粒的直徑在0.7 Ιμπι之間，如圖2(a)所示。實施例2加入10重量％。的甲氧基聚乙二醇(MPEG)和聚乙烯醇(PVA)作為分散劑，加入 IlOOml濃鹽酸作為沉澱劑；此外，真空抽濾得到鎢酸凝膠置於石英舟皿中，在真空冷凍乾燥機內於_60°C乾燥20h ；除分散劑種類及添加量、沉澱劑種類、鎢酸凝膠乾燥方式不同於實施例1之外，其它同實施例1。經場發射掃描電子顯微鏡(FESEM)觀察，所製備鎢粉的顆粒形貌為近球形，絕大多數顆粒的直徑在0. 5 0. 9 μ m之間，如圖2 (b)所示。實施例3加入15重量％。的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作為分散劑，加入IlOOml濃鹽酸作為沉澱劑，除分散劑種類及添加量、沉澱劑種類不同於實施例1之外，其它同實施例1。經場發射掃描電子顯微鏡(FESEM)觀察，所製備鎢粉的顆粒形貌為近球形，絕大多數顆粒的直徑在0. 3 0. 7 μ m之間，如圖2 (c)所示。比較例1不添加分散劑，除不添加分散劑不同於實施例1之外，其它同實施例1。經場發射掃描電子顯微鏡(FESEM)觀察，所製備鎢粉的顆粒形貌為近球形，絕大多數顆粒的直徑在2 3 μ m之間，如圖2 (d)所示。對比發現，添加適量水性體系的聚丙烯酸鹽(PAANH4)、甲氧基聚乙二醇(MPEG)和聚乙烯醇(PVA)、或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等高分子表面活性劑作為分散劑，可以在鎢酸溶膠顆粒表面包圍一層電荷並形成高分子吸附層，電荷斥力和空間位阻效應使顆粒之間相互排斥，減少沉澱、絮凝的發生即提高鎢酸溶膠分散漿體系的穩定性，達到良好的分散效果； 以保證熱解得到微細的三氧化鎢顆粒，進而保證氫氣還原得到穩定、均勻的亞微米尺度鎢粉。實施例4對三氧化鎢進行球磨處理時，採用硬質合金磨球，球料比為3 1，球磨時間他，除磨球材質、球料比和球磨時間不同於實施例1之外，其它同實施例1。經場發射掃描電子顯微鏡(FESEM)觀察，所製備鎢粉的顆粒形貌為球形或橢球形，鎢粉顆粒沒有明顯的稜角，絕大多數顆粒的直徑在0. 4 0. 7 μ m之間，如圖3 (a)所示。比較例2不採用球磨處理，除不採用球磨處理不同於實施例1之外，其它同實施例1。經場發射掃描電子顯微鏡(FESEM)觀察，所製備鎢粉的顆粒形貌為不太規則的多面體，具有發育完整的多個晶面，絕大多數顆粒的直徑在0. 6 0. 9 μ m之間，如圖3 (b)所
7J\ ο對比發現，對三氧化鎢進行球磨處理後，可使還原所得鎢粉的粒度有所減小、分散性得到改善，且鎢粉顆粒或晶粒的稜角被球磨的較為圓潤；因此，球磨三氧化鎢可實現消除三氧化鎢及後續鎢粉團聚並進行近球形化處理的目的。實施例5採用650°C普通工業氫氣還原6h，除還原溫度、還原時間不同於實施例1之外，其它同實施例1。經場發射掃描電子顯微鏡(FESEM)觀察，所製備鎢粉的顆粒形貌為近球形，絕大多數顆粒的直徑在0. 4 0. 7 μ m之間。實施例6採用900°C低露點高純氫氣(99. 999%，露點_60°C )還原6h，除還原溫度、還原時間及氫氣純度和露點不同於實施例1之外，其它同實施例1。經場發射掃描電子顯微鏡(FESEM)觀察，所製備鎢粉的顆粒形貌為近球形，絕大多數顆粒的直徑在0.7 Ιμπι之間。比較例3採用980°C普通工業氫氣還原6h，除還原溫度、還原時間不同於實施例1之外，其它同實施例1。經場發射掃描電子顯微鏡(FESEM)觀察，所製備鎢粉的顆粒形貌為近球形，絕大多數顆粒的直徑在2. 0 2. 4 μ m之間。
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比較例4採用1030°C低露點高純氫氣(99. 999%，露點_60°C )還原6h，除還原溫度、還原時間不同於實施例1之外，其它同實施例1。經場發射掃描電子顯微鏡(FESEM)觀察，所製備鎢粉的顆粒形貌為近球形，絕大多數顆粒的直徑在1. 8 2. 2 μ m之間。對比發現，對三氧化鎢進行氫氣還原時，無論採用普通工業氫氣還是低露點高純氫氣，當還原溫度分別超出600 950°C範圍，溫度過低將導致還原過程無法進行完全，而溫度過高則無法保證鎢粉的亞微米尺度；同時還發現，由於高純氫氣露點較低即溼度較小， 使得等溫條件下鎢粉的形核速度快於普通工業氫氣氣氛下鎢粉的形核速度，即低露點高純氫氣還原鎢粉的粒度細於普通工業氫氣還原鎢粉，因此，製備亞微米尺度鎢粉時，若採用低露點高純氫氣作為還原氣氛，同等條件下還原溫度則需要較採用普通工業氫氣時高出約 500C ；低露點高純氫氣氣氛還可保證還原鎢粉具有較低的氧含量。實施例7準確稱取IOOOg仲鎢酸銨(APT)，置於瓷舟中，在馬弗爐內於270°C熱解2.0h，得到 920g非晶態偏鎢酸銨(AMT)，失重率為8. 0 % ；將熱解得到的AMT溶於氨水溶液中，去離子水和氨水用量分別為920ml和1380ml，攪拌池，靜置60min ；將上清液和未溶料進行真空抽濾得到2300ml鎢酸銨溶液，密度為1. 200g/cm3，其中有效W含量為451g ；以有效W含量的3重量％。計，在鎢酸銨溶液中加入12ml水性體系的低分子量聚丙烯酸鹽(PAANH4，稀釋10倍) 作為分散劑，攪拌5min混合均勻；在強力機械攪拌下加入920ml濃硝酸作為沉澱劑，先生成白鎢酸，5min後轉化為黃鎢酸，攪拌池，然後靜置60min，得到溶膠狀鎢酸沉澱；將鎢酸溶膠進行真空抽濾得到鎢酸凝膠，並置於石英舟皿中，在冷凍乾燥機內於-30°C乾燥30h ；然後， 在馬弗爐內於400°C熱解池，得到疏鬆的三氧化鎢；將得到的三氧化鎢進行球磨處理，採用瑪瑙磨球，球料比為10 1，球磨時間Ih;將球磨後的三氧化鎢粉末置於石英舟皿中，在馬弗爐內於500°C進行IOh的普通工業氫氣還原，從而得到亞微米近球形鎢粉。經場發射掃描電子顯微鏡(FESEM)觀察，所製備鎢粉的顆粒形貌為近球形，絕大多數顆粒的直徑在0. 1 0. 3 μ m之間。實施例8準確稱取IOOOg仲鎢酸銨(APT)，置於瓷舟中，在馬弗爐內於320°C熱解l.Oh，得到 930g非晶態偏鎢酸銨(AMT)，失重率為7. 0%;將熱解得到的AMT溶於氨水溶液中，去離子水和氨水用量分別為930ml和930ml，攪拌池，靜置30min ；將上清液和未溶料進行真空抽濾得到1900ml鎢酸銨溶液，密度為1. 300g/cm3，其中有效W含量為559g ；以有效W含量的20 重量％。計，在鎢酸銨溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作為分散劑，攪拌20min混合均勻； 在強力機械攪拌下加入1270ml濃鹽酸作為沉澱劑，先生成白鎢酸，5min後轉化為黃鎢酸， 攪拌lh，然後靜置30min，得到溶膠狀鎢酸沉澱；將鎢酸溶膠進行真空抽濾得到鎢酸凝膠， 並置於不鏽鋼舟皿中，在冷凍乾燥機內於-70°C乾燥證；然後，在馬弗爐內於500°C熱解lh， 得到疏鬆的三氧化鎢；將得到的三氧化鎢進行球磨處理，採用氧化鋯磨球，球料比為1 1， 球磨時間12h ；將球磨後的三氧化鎢粉末置於不鏽鋼舟皿中，在馬弗爐內於950°C進行池的低露點高純氫氣(露點_80°C，純度99. 9999% )還原，從而得到亞微米近球形鎢粉。經場發射掃描電子顯微鏡(FESEM)觀察，所製備鎢粉的顆粒形貌為近球形，絕大
8多數顆粒的直徑在0. 8 1 μ m之間。
權利要求
1.一種亞微米近球形鎢粉的製備方法，包括如下步驟(1)將市售的仲鎢酸銨熱解為偏鎢酸銨；(2)將偏鎢酸銨溶於氨水；(3)過濾，得到鎢酸銨溶液；(4)鎢酸銨溶液中加入分散劑並攪拌混合均勻；(5)在攪拌下加入沉澱劑，得到鎢酸溶膠；(6)真空抽濾，得到鎢酸凝膠；(7)普通或冷凍乾燥；(8)破碎；(9)熱解，得到三氧化鎢；(10)球磨；(11)氫氣還原，得到亞微米近球形鎢粉。
2.根據權利要求1所述的亞微米近球形鎢粉的製備方法，其特徵在於步驟(1)中，所述的仲鎢酸銨熱解為在馬弗爐或迴轉爐中於270 320°C熱解1 2h，失重率控制在7 8%。
3.根據權利要求1所述的亞微米近球形鎢粉的製備方法，其特徵在於步驟( 中，所述的偏鎢酸銨溶於氨水溶液時，偏鎢酸銨、去離子水、氨水的重量比例為1 1 1 1.5， 攪拌2 4h，靜置30 60min ；步驟(3)中，所得鎢酸銨溶液的密度為1. 2 1. 3g/cm3。
4.根據權利要求1所述的亞微米近球形鎢粉的製備方法，其特徵在於步驟(4)中，所述的分散劑為水性體系的低分子量聚丙烯酸銨、聚乙二醇、甲氧基聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯醇中的一種或幾種，加入量為鎢酸銨溶液中有效W含量的3 20重量％。，並攪拌5 20min混合均勻；其中，有效W含量由經驗公式m = V(d_l)/1. 02計算，m為有效W 含量，V為鎢酸銨溶液體積，d為鎢酸銨溶液密度，1. 02為經驗係數。
5.根據權利要求1所述的亞微米近球形鎢粉的製備方法，其特徵在於步驟( 中，所述的沉澱劑為濃硝酸或濃鹽酸，濃硝酸或濃鹽酸與鎢酸銨溶液的體積比為1 1.5 2. 5， 攪拌1 濁，然後靜置30 60min。
6.根據權利要求1所述的亞微米近球形鎢粉的製備方法，其特徵在於步驟(7)中，所述的乾燥為將鎢酸凝膠置於陶瓷、石英或不鏽鋼舟皿，在馬弗爐或多管爐中於90 130°C 或在真空冷凍乾燥機中於-30 -70°C，乾燥5 30h。
7.根據權利要求1所述的亞微米近球形鎢粉的製備方法，其特徵在於步驟(8)中，所述的破碎為機械破碎，破碎後鎢酸凝膠為尺寸不超過IOX IOX IOmm的小顆粒。
8.根據權利要求1所述的亞微米近球形鎢粉的製備方法，其特徵在於步驟(9)中， 所述的熱解為將顆粒狀鎢酸凝膠置於陶瓷、石英或不鏽鋼舟皿，在馬弗爐或迴轉爐中於 400 500°C熱解1 3h。
9.根據權利要求1所述的亞微米近球形鎢粉的製備方法，其特徵在於步驟(10)中， 所述球磨的球料比為1 10 1，球磨時間1 12h，磨球材質為硬質合金、氧化鋯或瑪瑙。
10.根據權利要求1所述的亞微米近球形鎢粉的製備方法，步驟(11)中，將球磨後的三氧化鎢粉末置於陶瓷、石英或不鏽鋼舟皿中，在馬弗爐、多管爐或迴轉爐中進行氫氣還原； 還原所用氫氣為工業氫氣或低露點高純氫氣，還原溫度為500 950°C，還原時間為2 10h。
全文摘要
本發明屬於粉末冶金制粉領域，涉及一種亞微米近球形鎢粉的製備方法。包括如下步驟(1)將市售的仲鎢酸銨熱解為偏鎢酸銨；(2)將偏鎢酸銨溶於氨水；(3)過濾，得到鎢酸銨溶液；(4)鎢酸銨溶液中加入分散劑並攪拌混合均勻；(5)在攪拌下加入沉澱劑，得到鎢酸溶膠；(6)真空抽濾，得到鎢酸凝膠；(7)普通或冷凍乾燥；(8)破碎；(9)熱解，得到三氧化鎢；(10)球磨；(11)氫氣還原，得到亞微米近球形鎢粉。本發明可穩定製備亞微米近球形鎢粉，工藝簡單，成本較低，可實現規模化生產。
文檔編號B22F9/26GK102485380SQ20101058190
公開日2012年6月6日 申請日期2010年12月6日 優先權日2010年12月6日
發明者周增林, 崔舜 , 惠志林, 林晨光 申請人:北京有色金屬研究總院