超细碳化钨-钴硬质合金的原子力显微镜研究

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超细碳化钨基硬质合金的制备工艺研究

超细碳化钨基硬质合金的制备工艺研究

超细碳化钨基硬质合金的制备工艺研究超细碳化钨基硬质合金以其优异的力学性能和磨损抗性,在航空、汽车、机械等领域得到广泛应用。

本文旨在研究超细碳化钨基硬质合金的制备工艺,以提高其性能和应用范围。

本研究基于实验和文献综述,总结了现有的制备工艺,并提出了一种改进的工艺流程。

最后,结合实验结果对改进后的工艺进行了验证。

超细碳化钨基硬质合金的制备工艺通常包括:原料选择、混合、压制和烧结等步骤。

首先,需要选择合适的原料。

一般选择钨粉、碳粉和其他合金元素的粉末作为原料。

其次,将所选的原料进行混合。

混合可以通过机械球磨、干法混合或湿法混合等方法进行。

混合的目的是使各种原料均匀分散,并达到相互反应的条件。

然后,将混合料进行压制。

压制可以通过注射成型、等静压或热等静压等方式进行。

压制的目的是获得所需形状的坯体,并提高其密度和强度。

最后,将压制好的坯体进行烧结。

烧结的目的是使原料中的金属粉末和碳粉相互反应,生成碳化钨相,并形成致密的合金。

虽然上述工艺可以制备出优质的碳化钨基硬质合金,但其晶粒大小通常较大,抗折强度和硬度有限。

因此,本文提出了一种改进的工艺流程,旨在制备超细碳化钨基硬质合金。

改进的工艺流程包括4个步骤:原料选择、湿法混合、机械球磨和低温烧结。

首先,选择颗粒度更细的原料。

原料的颗粒度对最终合金的晶粒大小和性能有重要影响。

因此,选择颗粒度较小的原料可以制备出晶粒更为细小的合金。

其次,采用湿法混合的方法。

与干法混合相比,湿法混合可以提高原料的分散度,使各种原料更均匀地混合。

同时,湿法混合还可以减少氧化和污染等问题。

然后,进行机械球磨。

机械球磨可以进一步改善原料的分散度,并降低晶粒大小。

机械球磨的时间和速度需要根据实际情况进行调整,以获得最佳效果。

最后,进行低温烧结。

低温烧结可以减少晶粒长大的可能性,并提高合金的致密度和力学性能。

低温烧结的温度和时间需要进行优化,以达到最佳的烧结效果。

通过对改进后的工艺流程进行实验验证,结果表明,改进后的工艺可以显著降低碳化钨基硬质合金的晶粒大小,提高其抗折强度和硬度。

放电等离子烧结制备超细WC_Co硬质合金

放电等离子烧结制备超细WC_Co硬质合金

放电等离子烧结制备超细WC-Co 硬质合金郝 权 何新波 曲选辉北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083摘 要 采用放电等离子烧结(SPS )技术制备了超细WC-10Co 硬质合金.研究了烧结温度及烧结气氛对WC-Co 硬质合金组织及性能的影响.研究发现:烧结体密度随烧结温度的升高而增大,但由于钴的蒸发,合金的成分偏离了原粉末的成分,且随着烧结温度的升高及炉内气压的降低,钴的蒸发速率加大.因此,通过提高炉内气压,可以使合金的成分基本接近原粉末成分,降低了合金的成分偏离.结果表明:炉内气压升高到200Pa ,烧结压力为30MPa 时,在1250℃烧结WC-10107Co 粉末5min ,烧结体中钴的质量分数可以控制在10102%,密度和硬度分别达到了14162g ・cm -3和HRA 9214.关键词 硬质合金;放电等离子烧结(SPS );烧结气氛;碳化钨;钴分类号 TF 12513Preparation of superf ine WC 2Co cemented carbides by plasma sintering pro 2cessHA O Quan ,HE Xinbo ,QU X uanhuiSchool of Materials Science and Engineering ,University of Science and Technology Beijing ,Beijing 100083,ChinaABSTRACT Spark plasma sintering (SPS )process was used to prepare superfine WC 210Co cemented carbides.The effects of sinter 2ing temperature and sintering atmosphere on the microstructure and properties of WC 2Co cemented carbides were investigated.The results show that the density of the compacts increases with increasing sintering temperature.However the composition of the com 2pacts is different from that of the starting powders because of the evaporation of Co ,and the evaporation rate of Co increases with the increase in sintering temperature and the decrease in atmosphere pressure.It is found that the composition of the compacts can be very close to that of the starting powders by increasing the atmosphere pressure.The mass fraction of Co in the compacts sintered at 1250℃for 5min under 30MPa in the argon atmosphere of 200Pa is 10102%,and the density and hardness are 14162g ・cm -3and HRA 9214,respectively.KE Y WOR DS hard alloy ;spark plasma sintering (SPS );sintering atmosphere ;tungsten carbide ;cobalt收稿日期:2007203225 修回日期:2007205207基金项目:国家自然科学基金资助项目(No.50404012)作者简介:郝 权(1982—),女,硕士研究生;曲选辉(1960—),男,教授,博士生导师,E 2mail :quxh @ 硬质合金因其高硬度、高强度以及耐磨损、耐腐蚀等一系列优良性能,在切削工具、模具、采矿工具及耐磨零部件等领域得到广泛应用,是金属加工、矿山开采、石油钻探等工业中不可缺少的工具材料[1].随着超细硬质合金的发展,该合金又被广泛用于精加工和难加工的材料、制造印刷电路板的微钻头、点阵打印机的机印针及精密模具等,具有广泛的应用前景.制备超细硬质合金的关键在于原料粉末的制备和烧结工艺.目前制备超细硬质合金粉末的方法已经比较成熟,主要有喷雾转换工艺[2]、高能球磨法[3]等.也有研究者在制粉时添加VC 、Cr 3C 2和TiC 等来抑制烧结过程中晶粒的长大,希望获得细晶粒WC ;虽然这些碳化物在抑制晶粒长大方面有较好的效果,但添加量过多会导致它们在WC/Co 晶界大量析出,增加了脆性、孔隙率,所以有一定局限[4].另一方面,目前超细硬质合金的烧结方法主要有热等静压[5]和热压烧结[6]等,这些方法烧结时间比较长,晶粒长大比较严重.放电等离子烧结(SPS )技术[7-8]是通过放电等离子直接均匀加热,使颗粒表面活化,具有非常高的热效率,能在相当短的时间内使被烧结体达到致密,从而得到晶粒细小均匀、力学性能优异的烧结体,是获得细晶粒烧结体的一种有效手段.国内外在利用第30卷第6期2008年6月北京科技大学学报Journal of U niversity of Science and T echnology B eijingV ol.30N o.6Jun.2008SPS 技术制备超细及纳米硬质合金方面做过不少努力:贾成厂和解迎芳等采用SPS 制备WC-Co 硬质合金的研究证明了SPS 能有效降低烧结温度,抑制WC 晶粒长大,促进硬质合金致密化及提高硬质合金的性能[9-10];Cha 等的研究表明,在950~1000℃温度范围内,硬质合金的SPS 固相烧结能在不添加晶粒长大抑制剂的情况下,将WC 晶粒控制在300nm [11];Rachman 对SPS 制备纳米陶瓷的致密化机理做了研究[12];Wang 等还研究了SPS 烧结的温度场[13].但是对于SPS 制备硬质合金时出现的密度异常高的情况,并无研究者做出比较详细的解释.本实验在不添加抑制剂的情况下,采用SPS 技术制备超细WC-Co 硬质合金,研究烧结温度、炉内气压对合金性能的影响以及探讨SPS 制备硬质合金时出现密度异常的问题.1 实验过程111 材料制备实验原料采用喷雾转换工艺制备的WC-10Co 复合粉(美国Nanodyne 公司提供),粉末的SEM 照片如图1所示.从图中可以看出,粉末颗粒分布均匀,颗粒大小为250nm 左右.图1 粉末的SEM 照片Fig.1 SEM image of powders首先将适量粉末置入高强石墨模具(外径40mm ,内径1013mm ,高度50mm ),然后放入SPS-1050(Sumitomo Coal Mining Co.,Ltd.,Japan )设备中进行烧结,烧结温度分别为1050,1100,1150,1175,1200,1250及1300℃.炉内初始抽真空后气压约为10Pa ,加压30MPa ,以100℃・min -1的升温速率升温至设定温度,保温5min ,再随炉冷却至室温,最终获得WC-Co 硬质合金制品.为了研究烧结气氛对烧结的影响,炉内分别通入氩气至气压为200Pa 和3000Pa ,再用相同的工艺来制备WC-Co 硬质合金.112 性能表征实验采用阿基米德排水法测定样品的密度,采用洛氏硬度计对样品的硬度进行测量,此外实验还采用了化学分析法定量测定粉末以及烧结体中的钴含量,并用XRD 技术和扫描电镜对粉末和烧结体进行了物相和显微组织的分析与观察.样品首先经过不同粒度的金刚石砂纸粗磨及细磨,然后用金刚石研磨膏在抛光机上抛光成镜面,最后对表面进行2~3min 的侵蚀(侵蚀液用10%的铁氰化钾溶液和10%的氢氧化钾溶液等体积混合后的溶液).2 结果与讨论211 烧结温度对合金性能的影响图2给出了样品的密度随烧结温度的变化情况.由图可知,样品的密度随着烧结温度升高而升高,当烧结温度达到1200℃时,样品的密度达到了14192g ・cm -3,高于YG 10的理论密度1416g ・cm -3(图中虚线所示),这可能与钴的蒸发有关(具体分析见下节).此外,图2还显示了样品硬度与烧结温度的关系.由图可知:硬度随烧结温度的升高而升高,当烧结温度达到1200℃时硬度达到最大值HRA 9219;然而当烧结温度超过此温度时,随着温度的升高,硬度反而下降,这可能与晶粒长大有关.图2 炉内气压10Pa 时烧结体密度及硬度随温度的变化Fig.2 Variation of density and hardness of the compacts sintered in the argon atmosphere of 10Pa with sintering temperature图3显示了样品的显微组织随烧结温度的变化.从图中可看出,随着烧结温度的升高,样品的孔隙率逐渐降低,致密度越来越高.这是因为随着烧结温度的升高,液相的数量增加,加强了颗粒的流动,使颗粒重排以达到最紧密的排布,所以样品的密度增大.另外,随着烧结的进行,小颗粒溶解于液相,再在大颗粒表面析出,小颗粒减小或消失,大颗粒更加长大;与图1所示粉末照片相比,晶粒明显长大,且烧结温度越高晶粒长大越明显.例如,在・546・第6期郝 权等:放电等离子烧结制备超细WC-Co 硬质合金1050℃时,WC 晶粒较细小,大致为400nm ,且晶粒疏松,样品没有完全烧结致密,所以其密度和硬度都较低;当烧结温度升高至1200℃时,晶粒长大,其尺寸大致为600nm ,但是此时样品的孔隙已经很少,组织更加均匀,所以其密度和硬度都比1050℃烧结温度下的样品高;烧结温度达到1300℃时,样品的孔隙更少,所以其密度更高,但由于晶粒继续长大(700nm 左右),硬度随烧结温度升高的升高已不足以补偿晶粒长大引起的硬度下降,所以其硬度反而低于1200℃烧结温度下样品的硬度.综合比较图3所示的合金显微组织图可以发现,在1200℃的烧结温度下,样品的孔隙率远低于1050℃烧结温度下样品的孔隙率,而其晶粒又较1300℃烧结温度下的样品为细,所以其综合性能优于其他两个烧结温度下的样品.图3 炉内气压10Pa 时在不同烧结温度下烧结体SEM 照片.(a )1050℃;(b )1200℃;(c )1300℃Fig.3 SEM images of the compacts sintered in the argon atmosphere of 10Pa at different temperatures :(a )1050℃;(b )1200℃;(c )1300℃212 炉内气压对SPS 烧结行为的影响烧结温度达到1200℃后,样品密度超过YG 10理论密度,出现这种情况的原因可能有以下两方面.(1)烧结过程中缺碳相的形成.缺碳相如Co 6W 6C 和Co 3W 9C 4,其密度分别是151078和151037g ・cm -3,都比YG 10的理论密度大,因此若在烧结过程中形成高密度的缺碳相,即使样品中仍存在孔隙,其密度值仍然会很高,有时甚至还会高于原始粉末的理论密度.为了检测样品中是否存在缺碳相,利用X 射线衍射技术对样品的物相组成进行分析,分析的结果如图4所示.从图中可以看到,粉末及烧结体中并未存在缺碳相.所以烧结体异常高的密度并不是因为烧结过程中形成了缺碳相.图4 粉末及烧结体的X 射线衍射图Fig.4 XRD patterns of the powders and compacts(2)烧结过程中钴的蒸发.根据上面的实验分析结果,烧结体中并没有生成缺碳相,那么导致烧结体密度异常高的原因可能是由于钴蒸发导致的烧结体成分偏离.因此,实验对粉末及炉内气压约10Pa 时烧结体的钴含量进行了定量测定,测定的结果列入表1.由表可知,钴含量随着烧结温度的升高逐渐降低,从而证实烧结过程中钴发生了蒸发损失.根据文献[14],金属的蒸发速率随着体系真空度的升高而加大,即金属蒸发速率随着气体压力的降低而加大.因此,接下来的实验中采用在炉内通入氩气来增加炉内气压的方法,以降低钴在烧结过程中的蒸发损失.表1同时列出了提高炉内气压后得到的烧结体的钴含量.由表可知,炉内气压在200~3000Pa 、烧结温度在1175~1250℃范围内,烧结体中钴含量都非常接近原始粉末中钴含量.表1 不同炉内气压下烧结体中Co 的质量分数T able 1 Mass fraction of Co in the compacts sintered under different argon atmospheres%烧结温度/℃10Pa 200Pa 3000Pa 1175918010105101071200712410104101061250—10102101041300517891799189 注:粉末中钴的质量分数为10107%. 图5和图6显示了不同炉压下烧结体的密度及硬度随温度的变化曲线.由图可知:炉内气压在大约10Pa 时,由于钴相蒸发,当温度达到1200℃时,・646・北 京 科 技 大 学 学 报第30卷样品的密度高于YG 10的理论密度;通入氩气后,烧结温度不超过1250℃时,样品的密度没有超过YG 10的理论密度;烧结温度1300℃下的烧结体中钴含量比原始粉末的钴含量低很多,所以没有讨论的意义.图5 烧结体密度-温度曲线Fig.5 Variation of density of compacts with sintering temperature图6 烧结体硬度-温度曲线Fig.6 Variation of hardness of the compacts with sintering temperature结合图5与图6,可以得出结论:烧结体异常高的密度是由钴的蒸发导致;增加炉内气压,可以较好地抑制钴的蒸发;在1250℃的烧结温度、炉内气压为200Pa 的烧结条件下,烧结体中钴的质量分数为10102%,非常接近原始粉末的10107%,且该条件下烧结的合金综合性能最好,密度能达到14162g ・cm -3,硬度达到HRA 9214.3 结论(1)SPS 烧结能大大缩短烧结时间,有效地抑制晶粒长大.(2)在炉内气压较低时用SPS 技术制备超细WC-Co 硬质合金,钴会发生蒸发,且随着烧结温度升高和炉内气压降低,钴的蒸发速率加大,导致合金成分偏离原始粉末的成分.通过提高炉内气压,可以较好地抑制钴的蒸发.(3)在烧结温度为1250℃、炉内气压为200Pa的条件下烧结时,烧结体中钴的质量分数为10102%,非常接近粉末的10107%,并能获得较好的综合性能:密度为14162g ・cm -3,硬度为HRA 9214.参 考 文 献[1] Cheng T ,Wang C test development of nano 2cemented car 2bide.Rare Met Cemented Carbi des ,2006,34(3):46(程涛,汪重露.纳米硬质合金的研究进展.稀有金属与硬质合金,2006,34(3):46)[2] McCandlish L E ,Keer B H ,Bhatia S.S pray Conversion Processf or the Production of N anophase Com posite Pow ders :Interna 2tional Patent ,WO91/07244.1991-05-30[3] Liu S ,Huang Z L ,Liu G ,et al.Preparing nano 2crystalline rareearth doped WC/Co powder by high energy ball 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原子力显微镜技术在材料研究中的应用

原子力显微镜技术在材料研究中的应用

原子力显微镜技术在材料研究中的应用原子力显微镜技术是一种高分辨率的显微镜技术,通过扫描样品表面并获取几乎原子尺度上的表面拓扑信息,从而为研究者提供了令人瞩目的细节和图像。

自发明以来,原子力显微镜技术已成为材料科学中的一种常见工具,被广泛应用于各种领域,例如纳米科技、表面化学、纳米生物学和材料科学等。

一、原子力显微镜技术的原理原子力显微镜技术(Atomic Force Microscopy,缩写为 AFM)是一种通过纳米探头对样品表面进行扫描,从而在三维坐标系上获取样品表面形貌信息的技术。

该技术是基于扫描探针显微镜(Scanning Probe Microscopy,SPM)的一种高级形态,可以实现常规扫描电镜(SEM)或传统显微镜无法实现的原子级别分辨率。

原理上,AFM工作原理是利用一个非绝缘的探针,该探针连接到一个高灵敏度的压电传感器和光学或激光反射系统,利用悬臂式结构允许AFM扫描超过1毫米的区域,并同时保持nanometer级别的扫描分辨能力,所以可以探测到样品表面的微观特征。

当AFM探针接触到样品表面时,探针会受到样品表面的作用力,控制器会不断调整探针的位置,使探针的受力恒定,并实时记录其运动轨迹,最终得到样品表面形貌的具体信息。

二、原子力显微镜技术的优点和应用作为一种非常敏感的表面分析仪器,原子力显微镜技术不仅可以高效、快速的分析材料表面形貌和结构,同时还具有如下优势:1、高分辨率和高灵敏度AFM技术可以达到亚埃量级的分辨率,可以检测到样品表面形貌中的重要细节,并可探测到单个原子的存在。

与其他微观分析技术相比,AFM具有更高的灵敏度和分辨率。

2、多样化的扫描模式AFM不仅可以进行简单的表面拓扑测量,还可以“感知”样品的其他性质,例如样品的电荷、化学结构和热量等。

此外,AFM还可以提供单位纳米级别的磁性、电磁学、力学、生物学等性质的测量结果。

3、非破坏性检测与其他显微镜技术不同,AFM不需涂覆金属、真空或其他特殊准备,可以通过干、液态或固态操作在常规条件下进行实验。

原子力显微镜的工作原理及在纳米材料研究中的应用

原子力显微镜的工作原理及在纳米材料研究中的应用

原子力显微镜的工作原理及在纳米材料研究中的应用原子力显微镜(Atomic Force Microscopy, AFM)是一种高分辨率的显微技术,它可以用于扫描表面,测量表面特征和性质。

它是通过扫描探针和样品表面之间的力来工作的。

这个技术可以加强我们对纳米尺度上物质性质的理解,并且可以在许多应用中使用。

在AFM中,一个极小的探针被扫描在样品表面上,探头的尖端只有几纳米的直径,整个探头尺寸也只有数微米。

这个探头位于微机电系统(MEMS)设备上,它可以绕轴旋转,并且能够向下移动和移动到样品表面上。

当探头接触到样品表面时,它的位置和形状会随着表面的轮廓变化而变化,这个变化可以通过微操作跟踪到。

AFM可以通过给探针施加特定的力来测量材料的性质。

例如,当探头在一个非常平滑而均匀的金属表面滑动时,探头可以给这个表面施加力量,以扭曲表面原子的位置,从而测量表面的刚度。

此外,AFM还可以测量地面的拉伸模量和划痕硬度,这可以是有用的在纳米小涂层材料性质研究方面。

除了这些力学测量之外,AFM还可以将电子偏转跟踪到样品表面上,并记录电子流的变化,从而确定电场的分布和电学特性。

这种分析技术也可以用于通过样品表面传递电流的热传递和热物理特性的测量。

AFM技术已经被广泛应用于研究纳米材料,这些材料的尺寸仅有几十纳米,比传统的材料小得多。

这使得材料的行为在宏观和微观层面上都发生了很大的变化,AFM则使得研究纳米材料特性成为可能。

纳米材料通常在催化剂,光电甚至生物医疗领域得到广泛应用。

通过分析这些材料的化学特性,结构和其他属性,我们可以了解它们在这些应用中的行为。

另外,AFM还可用于制备纳米材料。

通过细微控制压力和重复扫描,样品可以被划痕,切割和定向移动,从而制备出具有高度复杂结构的纳米材料。

在催化剂应用中,AFM技术可以用于表征催化材料表面, 检测微观和纳米尺度上的催化剂活性中心和表面结构。

此外,AFM技术还可以帮助监测催化剂熵的变化,这通常是表征这种材料在使用中的最重要参数之一。

超细晶WC-Co硬质合金的快速制备技术的研究

超细晶WC-Co硬质合金的快速制备技术的研究

2.2藤位迁原碳化反应过程分析 圉2为原位还原酸化反应过程中真空炉内温 度、真空度与时间的关系曲线。从囤中可以看出,炉
内气压随反应温度变化存在两个蜂值.第一个峰值
在加热约30 min、韫度为550℃左右时,由于厝【料粉
末吸附的气体受热解析释放,使炉内气体压力增大.
炉内压力由4.9 Pa上升至25 P丑,随后妒内压力下 降。升温35 rain后,对应温度约为600℃时,炉内压 力开始快速增大,主要原因是Co,Oz和WO,教炭翼
400~1 600℃)
经长时间(约10 h)碳化制取WC粉末(A胛_+
w03_W_WC);由草酸钴经多步分解、还原反应
(草酸钴_C020广海绵钴-+Co)制取Co粉末;随后
WC粉末和Co粉经长时间(约24—72 h)球磨混合,最 终获得WC/Co粉末。该工艺路线制备WC/Co粉末
表1理论含碳量制备的复合粉各元素含量测试结果
450气低压烧结加min.得到K、】为20册x
5 25
6.5
ⅢⅢx
mm的WC一10Co硬质台金块体。
用10300 3型电子天平(精确度000l E)称量样
分别还原成单质钻和单质钨,有大量气1车放出(CO
或CO:)。由于升温速率较快.反应急剧进行,炉内气 上E迅速升高。由于原料粉末中WO.质景百分古吊 高,反应持续时问30mln左右。炉温升生1 000℃ 时,炉内压力达到最大值253 h。随后炉内压力下
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超细晶WC—Co硬质合金的快速制备技术的研究
魏崇斌1 宋晓艳r赵世贤1张立2刘雪梅1刘文彬1刘 (1.北京工业大学材料科学与工程学院,北京100124; 2.中南大学粉末冶金国家重点实验室,湖南长沙410083)

超细碳化钨粉及超细晶粒硬质合金项目可行性研究报告

超细碳化钨粉及超细晶粒硬质合金项目可行性研究报告

超细碳化钨粉及超细晶粒硬质合金项目可行性研究报告一、引言超细碳化钨粉及超细晶粒硬质合金具有优异的性能和广泛的应用领域,在航空航天、机械制造、石油化工等行业具有巨大的市场需求和发展潜力。

本报告旨在对超细碳化钨粉及超细晶粒硬质合金项目的可行性进行研究和评估,为项目决策提供参考。

二、市场分析1.航空航天领域:随着航空航天技术的不断发展,对材料的性能要求也越来越高,超细碳化钨粉及超细晶粒硬质合金具有高强度、耐磨损等优势,在航空航天领域有广泛应用的市场需求。

2.机械制造领域:超细碳化钨粉及超细晶粒硬质合金可以用于制造高速切削工具、模具等,具有较高的硬度和耐磨性能,能提高机械加工效率和产品质量,市场需求潜力巨大。

3.石油化工领域:在石油化工领域,超细碳化钨粉及超细晶粒硬质合金可用于石油钻头、钻井工具等高耐磨和高强度要求的装备制造,具有广阔的市场前景。

三、技术可行性1.超细碳化钨粉制备技术:现有的超细碳化钨粉制备技术主要包括气相热分解法、湿法合成法、等离子体烧结法等,这些方法能够制备出粒径小、分散性好的碳化钨粉,满足超细碳化钨粉的要求。

2.超细晶粒硬质合金制备技术:超细晶粒硬质合金的制备技术主要包括机械合金化、均匀化处理、电沉积等,这些方法能够制备出晶粒细小、硬度高的硬质合金。

四、经济可行性1.生产成本:超细碳化钨粉及超细晶粒硬质合金的生产成本受到原材料、能源、设备投资等多方面因素的影响,需要对这些成本进行详细分析和评估。

2.产品价格:超细碳化钨粉及超细晶粒硬质合金的市场价格受到供需关系、产品性能、市场竞争等因素的影响,需要对市场行情进行调研,并确定合理的产品定价策略。

五、环境可行性1.碳足迹:超细碳化钨粉及超细晶粒硬质合金的生产过程会产生一定的二氧化碳排放等环境问题,需要建立环保措施,减少对环境的影响。

2.废弃物处理:生产过程中产生的废弃物需要进行妥善处理和回收利用,以减少对环境的污染。

六、风险评估1.市场风险:市场需求波动、同类产品竞争等因素可能导致市场风险,需要进行风险分析和有效的市场定位策略。

超细碳化钨制备研究进展

超细碳化钨制备研究进展

文章编号:1009-0622(2008)06-0029-04超细碳化钨制备研究进展贺纪陵1,徐庆荣2,黎先财2(1.江西省火炬高新技术发展总公司,江西南昌330029;2.南昌大学化学系,江西南昌330031)摘要:碳化钨是一种重要的硬质合金原料,也是一种性能优良的催化材料,超细碳化钨粉的制备方法可分为气相法、液相法和固相法三大类。

本文围绕碳化钨的颗粒细化,从钨源和碳源的选择、工艺流程等方面进行了归纳。

关键词:超细碳化钨;制备;进展中图分类号:TF123.3文献标识码:A收稿日期:2008-09-09作者简介:贺纪陵(1958-),男,江西永新人,副研究员,主要从事应用化学研究。

第23卷第6期2008年12月Vol.23,No.6Dec .2008China Tungsten Industry 0前言碳化钨硬质合金最早是由德国的Schroter 于1923年发明的。

1926年首次用作热拉钨导线的模具[1]。

为了进一步提高WC 硬质合金的力学性能,最佳的途径之一是将其晶粒度细化,制备纳米结构的合金材料。

晶粒越细,其缺陷越小。

这种硬质合金,既具有高的硬度和耐磨性,又具有高的强度和韧性。

目前人们正在努力将碳化钨及其复合粉末晶粒尺寸降低到纳米范围内,以提高其硬度、韧性。

在20世纪70年代,人们又发现烃可在碳化钨上发生氢解反应以来,碳化钨因其具有类似铂的表面电子特性,因此用来代替铂等贵重金属作为催化剂应用在某些有机反应中。

如烃的催化加氢/脱氢、烃的异构化、烃的转化、烃的合成、肼的分解、氧化反应及合成氨反应中的催化等。

这些已成为当前研究碳化钨的热点[2],通过不断完善碳化钨粉末的制备方法,一定可制得具有更适合用于催化反应的碳化钨粉末。

目前国内外报道的制取超细碳化钨粉末的方法很多,笔者将近几年的制备方法分为气相法、液相法和固相法三大类作简单的介绍。

1气相法1.1化学气相沉积法化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition ,CVD )是制备纳米材料的重要方法之一。

2024年超细碳化钨粉及超细晶粒硬质合金项目合作计划书

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超细碳化钨粉及超细晶粒硬质合金项目合作计划书目录前言 (4)一、背景和必要性研究 (4)(一)、超细碳化钨粉及超细晶粒硬质合金项目承办单位背景分析 (4)(二)、超细碳化钨粉及超细晶粒硬质合金项目背景分析 (5)二、后期运营与管理 (6)(一)、超细碳化钨粉及超细晶粒硬质合金项目运营管理机制 (6)(二)、人员培训与知识转移 (7)(三)、设备维护与保养 (8)(四)、定期检查与评估 (8)三、工艺先进性 (9)(一)、超细碳化钨粉及超细晶粒硬质合金项目建设期的原辅材料保障 (9)(二)、超细碳化钨粉及超细晶粒硬质合金项目运营期的原辅材料采购与管理 (10)(三)、技术管理的独特特色 (11)(四)、超细碳化钨粉及超细晶粒硬质合金项目工艺技术设计方案 (13)(五)、设备选型的智能化方案 (14)四、风险应对评估 (15)(一)、政策风险分析 (15)(二)、社会风险分析 (16)(三)、市场风险分析 (16)(四)、资金风险分析 (16)(五)、技术风险分析 (16)(六)、财务风险分析 (17)(七)、管理风险分析 (17)(八)、其它风险分析 (17)五、危机管理与应急响应 (18)(一)、危机管理计划制定 (18)(二)、应急响应流程 (19)(三)、危机公关与舆情管理 (20)(四)、事故调查与报告 (20)六、科技创新与研发 (21)(一)、科技创新战略规划 (21)(二)、研发团队建设 (23)(三)、知识产权保护机制 (24)(四)、技术引进与应用 (25)七、合作伙伴关系管理 (26)(一)、合作伙伴选择与评估 (26)(二)、合作伙伴协议与合同管理 (27)(三)、风险共担与利益共享机制 (28)(四)、定期合作评估与调整 (29)八、人员培训与发展 (31)(一)、培训需求分析 (31)(二)、培训计划制定 (32)(三)、培训执行与评估 (33)(四)、员工职业发展规划 (34)九、危机管理与应急响应 (36)(一)、危机预警机制 (36)(二)、应急预案与演练 (37)(三)、公关与舆情管理 (39)(四)、危机后期修复与改进 (40)十、资源有效利用与节能减排 (42)(一)、资源有效利用策略 (42)(二)、节能措施与技术应用 (43)(三)、减少排放与废弃物管理 (43)前言在当今激烈的市场竞争中,项目合作是激发创新、优化资源配置、实现共赢战略的关键手段。

原子力显微镜在纳米材料研究中的应用研究

原子力显微镜在纳米材料研究中的应用研究

原子力显微镜在纳米材料研究中的应用研究纳米材料是自然界中最小的物质单元,大小只有10^-9米,具有特殊的物理、化学和机械性质。

因此,对纳米材料的研究和应用已成为当今科学研究领域的热点。

原子力显微镜 (Atomic Force Microscopy, AFM) 是一种利用原子力探头测量材料表面形貌和性质的高分辨率显微镜,具有高分辨率、高灵敏度、低磨损和三维性能等优点,已经被广泛应用于纳米材料研究中。

本文将详细介绍原子力显微镜在纳米材料研究中的应用研究。

1. 表面形貌测量原子力显微镜可以测量物体表面高度、形状和纳米级粗糙度等形貌参数。

通常,可以利用扫描探针在纳米尺度下扫描样品表面,通过探针的弯曲程度和振动频率来确定样品表面的形状和粗糙度。

此外,原子力显微镜还可以使用高清晰度扫描模式来提高图像的分辨率,使得探针可以在更小的尺度范围内扫描样品,从而实现更高的空间分辨率。

2. 力谱测量原子力显微镜不仅可以测量物体的形貌,还可以通过探头的弯曲程度来测量表面的力学性质。

探头会在样品表面发生弯曲时发生位移,探头受到的弯曲力也就变化了。

利用这一特性,可以测量样品表面的硬度、弹性等力学性质。

此外,还可以通过力-距离曲线来研究分子间的相互作用力和纳米尺度物理过程,例如电荷间相互作用力、束缚力和静电相互作用力等等。

3. 成像功能原子力显微镜通过扫描样品表面来获取一系列三维表面成像,通过这个成像功能,我们可以对样品进行多维度分析。

根据扫描模式的不同,可以获得不同的表面形貌信息,如侧向、顶部和底部信息。

此外,在一些特殊的成像模式下,还可以探测样品表面的其他物理性质,比如电荷分布。

4. 组分分析原子力显微镜可以分析样品中的微小组分,如单分子、高分子、固体表面等等,对于分析这些微小结构,传统的检测方法往往会破坏样品。

但是,原子力显微镜采用了扫描探针的方式,而不是直接与样品接触,因此可以保证样品的完整性。

此外,由于原子力显微镜的高分辨率,还可以分析样品的晶体结构和材料的生长方向等微观结构特征。

超细碳化钨制备研究进展

超细碳化钨制备研究进展

超细碳化钨制备研究进展
贺纪陵;徐庆荣;黎先财
【期刊名称】《中国钨业》
【年(卷),期】2008(023)006
【摘要】碳化钨是一种重要的硬质合金原料,也是一种性能优良的催化材料,超细碳化钨粉的制备方法可分为气相法、液相法和固相法三大类.本文围绕碳化钨的颗粒细化,从钨源和碳源的选择、工艺流程等方面进行了归纳.
【总页数】4页(P29-32)
【作者】贺纪陵;徐庆荣;黎先财
【作者单位】江西省火炬高新技术发展总公司,江西,南昌,330029;南昌大学化学系,江西,南昌,330031;南昌大学化学系,江西,南昌,330031
【正文语种】中文
【中图分类】TF123.3
【相关文献】
1.直接还原碳化法制备超细碳化钨粉的工艺研究 [J], 王玉香;文小强;周健
2.高纯超细钨和碳化钨粉体的制备 [J], 王凯飞; 张国华
3.高纯超细钨和碳化钨粉体的制备 [J], 王凯飞;张国华
4.超细钨粉及超细碳化钨粉制备的新进展(二)——气相法 [J], 师洁琦;舒代萱
5.超细碳化钨制备过程及机理研究进展 [J], 潘锋;刘家义;杜占;朱庆山
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材料导报
20 年 4 06 月第 2 卷第 4 0 期
超 细 碳 化钨 一 钴硬 质 合 金 的原 子 力显 微 镜研 究
史晓 亮, 杨 华 , 邵刚 勤 , 兴龙 , 段 张卫 丰
( 武汉理 工大学材料复合新技 术国家重 点实验 室 , 武汉 40 7) 300 摘要 以液相 复合一 续还原碳化 方法制备 的 纳米碳 化钨一 复合粉 末 为原料 , 用低压 烧 结制备 了性能优 良 连 钴 采 的超细碳化钨一 钴硬质合金 。运用原子 力显微镜 ( F 对超 细碳化钨一 A M) 钴硬 质合金 的表 面形貌进 行 了观 察 、 缺陷和 粒 度分析 , 同时对合金 的力 学性能进行 了 试 。结果表 明, 测 采用低压 烧结获得的烧 结试 样的洛氏硬度 HI ≥9. , 弯 35抗 强度 T S 30 a平均晶粒度<20钴硬质合金。蚋米碳化钨一 钴 复合粉末制备的超细硬质合金组织结构均匀, 但局部仍然存在着组织缺陷, 分析 了产生缺陷的机理。 关键词 纳米 碳化钨— 复合粉末 超细硬质合金 原子力显微镜 钴
Ke r s ywo d
f remir so e o c co c p
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c r iewi v rg ri ieo es t a 2 n ,ta s es u t r te t ( a bd t a ea eg an sz fls h n 2 0 m h rn v re r pu e sr n h TRS o r h n 3 0 P n g ) fmo et a 3 0 M a a d
co tu t r i tt no l aiet n se abd -o at e n e a bd r b e v sn t mi o c co c p rsr cu el ai fut f u g tn c r iec b l c me tdc r ieaeo s r e u i ao cfrem r so e mi o r n d g i ( 删 ) n c a c l rp risa eas v s ia e .Re ut h W h tu ta iet n se a bd -o at e n e 。a d me h nia o e t r loi etg td p e n s lss o t a lrf u g tnc r iec h l me td n c
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Ro k l A a d e so r h n9 . Sa he e .Alh u hm ir sr cu eo l aiec me t a bd rp rdb e wel h r n s f mo et a 3 5i c iv d to g co tu t r fut f e n e cr iep e ae y r n d n n cy tln u g tn c r iec h l c m p st o e sh mo e e u l a o r sal et n se abd -o t o o i p wd ri o g n o sy.b tt eeaealto ir sr cu i - i a e u h r r o f co tu t r l m e mi rt n,a d t i p p ra ay e h i fr n c a ims ai o n hs a e n l sst er o migme h ns .
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