鎢粉用於碳化鎢粉合成

金屬鎢粉與碳粉可生成WC及W2C兩種碳化物。在工業生產過程中,受很多因素的影響,大多數碳化物碳含量偏離理論碳含量6.12%,造成碳化不完全。因此,在工業生產的碳化鎢可能會含有W2C或游離碳。碳化鎢有兩種晶體結構,β-WC是面心立方在2785℃下由包晶反應形成的,但只在高溫下穩定;α-WC是常見的碳化晶體結構為六方晶系,是標準的間隙相。鎢粉碳化過程的總反應式為:W+C→WC

鎢粉還原機理

目前一般認為還原過程中鎢粉顆粒長大的機制是揮發沉積引起的,也有其他幾種有爭議的理論,下麵主要介紹揮發沉積機制。

在高溫下,氧化鎢與水蒸氣反應會生成WO12(OH)2中間產物。其揮發性極強。WO2(OH)2揮發後與H2發生還原反應,還原產物沉積在已形核的金屬鎢晶粒上然後長大。這種反應機理還原的產物形態與原料相比會發生顯著改變。

還原過程與化學氣相沉積反應相結合,鎢通過氣相反應而被遷移,主要通過WO2(OH)2氣相遷移,使得固相形貌變化相當大。在高溫下,氧化鎢與水蒸氣接觸就有WO2(OH)2氣相生成。它是揮發性極強的鎢化合物。其化學反應按下列式子進行:

鎢粉品質的影響因素

鎢粉品質主要包括粉以下幾個方面:

粉末粒度與純度。鎢粉粒度有粗、中、細三類之分。粗顆粒鎢粉通常採用一階段直接還原法(1200℃)制取;中、細顆粒鎢粉採用二階段或多階段氫還原法制取。雖然鎢粉顆粒長大的實質是還原過程中的揮發沉積,但與原料和氫氣流速、工藝條件等都有密切的影響。

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