粉末制备与烧结ppt课件
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的加入量为50一30000ppm可以得0.2-0.4 微米的粉，过多了促使性能变坏。
(3) 氢还原三氧化钨的工艺
生产可锻致密金属钨用的钨粉是用氢还 原三氧化钨制得的。 生产硬质合金用的钨粉，一般也用氢还 原法制得，因为氢还原法制得的钨粉纯 度较高，粒度易控制。
四、金属热还原法
金属热还原法主要应用于制取稀有金属 (Ta、Nb、Ti、Zr、Th、U、Cr等)
2)氢气的影响
i) 氢气湿度的影响
氢气湿度过大，使还原速度减慢，还原不充 分，结果钨粉颗粒变粗、钨粉含氧虽也增高
氢气湿度过大，增大炉管内的水蒸气浓度， 这样可使很细的钨粉重新氧化成WO2或 W2(OH)2，当它再被氢还原时便沉积在粗粒的 钨粉上，使细W粉不断减少，粗W粉不断长大， 这就是所谓“氧化—复原〞长大机构。
1)原料 i) 三氧化钨粒度的影响 制造钨粉的原料由于原料杂质含量及
煅烧温度不同，所得WO3粒度不相 同。
锻烧钨酸(H2W04)而得到的WO3，颗 粒呈不规则的聚集体，颗粒较细。
煅烧仲钨酸铵 [5(NH4)2O·12WO3·11H2O] 而
i i) 三氧化钨中水含量的影响
WO3中水含量增加，可使钨粉粒度增 加、粒度分布不均匀。
可以很高钨粉质量的均匀程度。在还原过程中， 出于舟皿中上下层物料与氢接触的条件不一样， 不可避处地会们现物料质量不均，采用两阶段还 原，便可提高其均匀程度.
可以提高生产率，因为三氧化钨还原成二氧化钨 后，舟皿中的物料体积大大减小，装舟再去还原， 便可允分利用舟皿的容积 。
（2〕影响钨粉粒度和纯度的因素
Fe稳定
FeO稳定
Fe3O4稳定
固体碳直接还原铁氧化物的反应
当温度高于570℃时 3Fe2O3十C ＝2 Fe3O4十CO2 Fe3O4十C ＝3FeO十CO2 FeO十C ＝Fe十CO2
固体碳也能直接还原铁氧化物，但固体与固体的接触面 很有限， 因而固－固反应速度慢。 只要还原反应器内有过剩固体碳存在，则碳的气化反应 CO2十C＝2CO总是存在的
CO间接还原铁氧化物
当温度高于570℃时，分三阶段还原：
3Fe2O3十CO＝2 Fe3O4十CO2 (a)
Fe3O4十CO＝3FeO十CO2
(b)
FeO十CO＝Fe十CO2
(c)
当温度低于570℃时，由于氧化亚铁(FeO)不能稳
定存在，Fe3O4十4CO＝3Fe十CO2
(d)
Fe-O-C 平衡图
要求细钨粉时，要适当减小舟中料层厚度。
4)添加剂的影响
为了得到细钨粉，加入添加剂阻碍钨粉颗粒长大。
以重铬酸铵的水溶液与三氧化钨混合，干燥后用 氢还原可得细钨粉。 这种细钨粉碳化后，碳化钨粉颗粒只略为长大。 铬的加入量以0.1-1%。
用偏钒酸的水溶液添加钒。 用铼酸或过铼酸铵的水溶液添加铼。铼
氢还原WO3的反应式
还原反应的动力学
实验研究证明： 反响(δ)的反应产物是疏松的，过程为界面
上的化学反应环节所控制，反应速度方 程遵循1－(1－x)1/3=Kt的关系。 反响(γ)的反应产物不是疏松的，过程为贯 穿反应产物层的扩散环节所控制，反应 速度方程遵循 [1－(1－x)1/3]2 =Kt的关系。
氢还原WO3时速度常数与温度的关系
还原过程中钨粉颗粒长大的机理
一般认为是挥发—沉积引起的。 钨的氧化物具有挥发性，WO2在700℃开始
挥发，在750—800℃开始晶粒长大。
在还原过程中，随着温度的升高，三氧化钨 的挥发性增大。三氧化钨的蒸气以气相被 还原后沉积在已还原的低价氧化钨或金属 钨粉的颗粒表面上使颗粒长大。
第一章 粉末制备
制取粉末是粉末冶金的第一步。粉末冶金材料和 制品不断增多，其质量不断提高，要求提供的粉 末的种类愈来众多。 粉末分类：
从材质范分： 金属粉末 合金分末
金属化合物粉 末等
从粉末形状分： 球形 片状 角状 树枝状
从粉末粒度分
粗粉末〔500一 1000微米）
细粉末粒度小 0.5微米等。
粉末的制备方法
三氧化钨中杂质的影 响
钨酸或三氧化钨中的杂质，如Na Mg、Ca、Si、 Al2O3 、 Fe203 、As、S、 P、Mo等。
根据对钨粉、碳化钨粉以及硬质合金性能的影响， 将WO3中的杂质分为三类： 第一类，不论含量多少均产生不利的影响，如Na、 Mg、Ca、Si、Al2O3 . 第二类，当含量控低时，对性能影响不太大，但含 含增高到一定程度会使钨粉、碳化钨粉颗粒长大， 如Fe2O3，As、S. 第三类，可以抑W粉颗粒长大，如Mo、P等。
2．金属氧化物还原反应的动力 学
研究化学反应最重要的两个问题
热力学: 反应能否进行，进行的趋势大小和进行的限度如何
动力学：反应进行的速度以及各种因素对 反应速度的影响等。
研究化学反应的动力学对于改进生产、提高 生产率具有重大的意义。了解和研究反应进 行的机理，从而控制反应速度，就能尽量加 快有利的反应，尽量减少不利的反应。
铁氧化物的还原过程是分阶段进行的，即从 高价氧化铁到低价氧化铁，最后转变成金属, 即Fe2O3 Fe3O4 FeO Fe
当体系内有固体碳存在时，还原过程中将存在下列各反应的平衡 (MeO表示金属氧化物)。
MeO十CO＝Me十CO2 (间接还原） MeO十C＝Me十CO （直接还原） CO 2十C＝2CO〔碳的气化） 2MeO十C＝2Me十CO2 如果反应在950—1000℃以上的高温范 围内进行，这个反应没有实际意义，因为CO2在此高温下会与固 体碳作用而全部变成CO。
两段还原法
由于WO2的挥发性比WO3的小，可采用 分段还原法，
第一阶段还原(WO3 WO2)时，颗粒长大 严重，应在较低温度下进行.
第二阶段还原(WO2 W)时，颗粒长大趋 势较第一阶段小，故可在更高的温度下 进行。
采用两阶段还原的优点：
可以得到细、中颗粒钨粉，如果由三氧化钨直接 还原成钨粉，由于温度较高，所得钨粉一定是粗 颗粒的。
如果已知Po2为10－6大气压，首先画一条从O 点至10－6大气压的线，接着找到这条线与从 温度横坐标上1500℃处画下的垂线相交点， 再从C点通过此相交点画一条线，这条线与CO ／CO：坐标的交点就是所求的CO／CO 2，比 值1／10。
如何确定金属氧化物被还原时的CO／CO2比值
例如，就A12O3生成反应，求在1620℃A12O3被CO还 原时CO／CO2比值是多少？
2)2H 2十O2＝2H20的ΔZ。—T关系线在铜、铁、镍、钴、钨 等氧化物的关系线以下说明在一定条件下氢可以还原铜、铁、 镍、钴、钨等氧化物。
3)位于图中最下面的几条关系线所代表的金属如钙、镁等 与氧的亲和力最大。所以，钛、锆钍、铀等氧化物要用钙、 镁等作还原剂，即所谓金属热还原。
Po2：专用坐标的使用
固体碳还原铁氧化物还原过程的实质
从热力学观点看，是间接还原反应与碳的气化反应的加和反应
例如： 反响 FeO十C＝Fe十CO可以看作
FeO十CO ＝Fe十CO2与 CO2十C＝2CO 的加和反应。
有固体碳存在时铁氧化物的还原
Fe3O4
FeO
稳定
Fe稳定
碳还原铁氧化物的动力学问题
铁氧化物的还原是分阶段进行的，部分 被气体还原的Fe2O3颗粒具有多层结构， 由内向外各层为Fe2O3(中心)、Fe3O4、 FeO及Fe.
钨粉粒度与钨酸煅烧温度的关系
ii)氢气流量的影 响
增大氢气流量有利于反应向还原方向进 行，有利于排除还原产物水蒸气，使 WO2在低温充分还原，从而可得细钨粉。 氢气流量过大，将带出物料，降低金属 实收率，并且易堵塞排气管道等。
氢气流量是理论计算值的三倍以上，根据W粉粒 度要求，并考虑装舟量和推舟速度来具体确定。
iii〕通氢方向的影响
一般生产中氢气的流向都与物料进行的方 间相反，即所谓逆流通氢。
3)还原工艺条件
i)还原温度的影响
还原温度过低，得不到充分还原，钨粉 含氧量较高。
还原温度高，起钨粉颗粒长大，因为钨 氧化物的挥发性随温度升高而增大。
沿炉管方向温度升高过快会使WO3过快 地进入高温区，使钨粉粒度变粗。
只有当金属氧化物的离解压大于还原剂氧化物的离解压时，还原剂才能从金属氧化物中还原出金属来。
还原反应的热力学条件
凡是对氧的亲和力比被还原的金属 对氧的亲和力大的物质，都能作 为该金属氧化物的还原剂。
根据氧化物的ΔZ。－T图，可得以下结论:
1)2C十O2＝2CO的ΔZ。—T关系线差不多与很多金属氧化物的 关系线相交。这说明在一定条件下碳能还原很多金属氧化 物，如铁、钨等的氧化物，在理论上A1203也能在高于 2000℃时被碳还原。
用H2还原：可以制取钨、钼、铁、铜、钴、 镍等粉末。
用钠、钙、镁等金属作还原剂可制取钽、铌、 钛、锆、钍、铀等稀有金属粉末。
一、还原过程的基本原理
1．金属氧化物还原的热力学 为什么氢还原即可制得钨、铁、钴、铜等
金属粉末，稀有金属如钛、锆等粉末则 要用金属热还原才能制得 对不同的氧化物应该选择什么样的物质作 还原剂呢？ 什么条件下还原过程才能进行呢？
ii 推舟速度的影响
其他条件不变时，推舟速度过快， WO3在低温区来不及还原便进入高 温区，使钨粉颗粒长大或含氧量增高。
iii〕舟中料层厚度的影响
其他条件不变时，如果舟中料层太厚，反应产 物水蒸气不易从料中排出，使舟中深处的粉末 容易氧化和长大；
氢气不能顺利地进入料层内部与物料作用，还 原速度减慢，来不及还原的WO 3进入高温区 导致还原不透，钨粉含氧量增高，钨粉颗粒也 变粗。
机械法和物理化学法
机械法是将原材料机械地粉碎，而化学成分基本上不发生变化的工艺过程。
物理化学法是借助化学的或物理的作用， 改变原材料的化学成分或聚集状态而获得 粉末的工艺过程。
第一节 还原及还原-化合法
还原金属氧化物及盐类以生产金属粉末 一种应用最广泛的制粉方法。
用固体碳还原：可以制取铁粉、钨粉。
还原反应的化学式
MeO+X＝Me+XO
式中： Me、 MeO－金属、金属氧化物； X、XO－还原剂、还原剂氧化物。
上述还原反应可通过MeO及xO的生成—离解 反应得出
2Me+O2＝2MeO （1－1） 2X+O2＝2XO （1－2）
还原反应向生成金属方向进行的条件
还原剂的氧化反应的等压位变化小于金属的氧化反应的等压位变化。
二．碳还原法 用固体碳可以还原很
多金属氧化物
在粉末冶金中碳还原法可以还原氧化铁制 取铁粉、还原氧化锰制取锰粉、还原氧化 铜、氧化镍制取铜粉、镍粉。
因铜、镍粉被碳污染，故一般不用碳还原； 对钨粉含碳量要求不严格时也可以用碳还原 三氧化钨制取钨粉。
工业规模大量采用的是用碳还原法生产铁粉。
1．碳还原铁氧化物的基本原理
附加Po2坐标的目的是 要在任意指定温度下立即读出 相应氧化物离解反应的平衡常数即离解压
CO/CO2和 H2/H2O比值坐标
目的： 能从图上对反应2CO十O 2＝2CO2 (或反应2H2十O2＝2H2O)直接读出 某温度时的CO/CO2或 H2/H2O比值来， 从而能迅速确定各金属氧化物被CO或H2 还原的可能性和条件。
用图解法从1620℃处作垂线交A12O3生成反 应线于E’点，然后从C点通过E’点画一直 线交于CO／CO2坐标线上106和107之间的一 点，即为所求的比值CO／CO2。
注意CO／CO2坐标是对数关系刻度的，该点 离l06相距0.75，而0.75的反对数是5.66。
CO／CO2＝5.66×106为平衡比值，就是说 CO的浓度要高于此值才能使A12O3还原。
实验证明，反响(a)和反应(c)的反应产物 层是疏松的，过程为界面上的化学环节 所控制。
生产还原铁粉示意图
三．氢还原法制取钨粉
(1) 氢还原钨氧化物的基本原理
钨的氧化物中比较稳定的有四种
黄色氧化钨(α)－WO3 蓝色氧化钨(β)—WO2.92 紫色氧化钨(γ)—WO2.72 褐色氧化钨(δ)—WO2
图中CO的氧化反应是标准状态线，
将此反应线的ΔZ0—T线向左延长交于绝 对零度纵坐标得点C，这就是碳的原点。
同时，将这根线向右上方延长，交于表 示CO／CO2比值的专用坐标线，并把这 个点的刻度定为1／1
利用上述坐标，求反应2CO十O2＝2CO2 在1500℃时CO／CO2的比值
如果已知Po2为1大气压，可以从图上的C点 通过B点画线延长交得CO／CO2＝1／104；
(3) 氢还原三氧化钨的工艺
生产可锻致密金属钨用的钨粉是用氢还 原三氧化钨制得的。 生产硬质合金用的钨粉，一般也用氢还 原法制得，因为氢还原法制得的钨粉纯 度较高，粒度易控制。
四、金属热还原法
金属热还原法主要应用于制取稀有金属 (Ta、Nb、Ti、Zr、Th、U、Cr等)
2)氢气的影响
i) 氢气湿度的影响
氢气湿度过大，使还原速度减慢，还原不充 分，结果钨粉颗粒变粗、钨粉含氧虽也增高
氢气湿度过大，增大炉管内的水蒸气浓度， 这样可使很细的钨粉重新氧化成WO2或 W2(OH)2，当它再被氢还原时便沉积在粗粒的 钨粉上，使细W粉不断减少，粗W粉不断长大， 这就是所谓“氧化—复原〞长大机构。
1)原料 i) 三氧化钨粒度的影响 制造钨粉的原料由于原料杂质含量及
煅烧温度不同，所得WO3粒度不相 同。
锻烧钨酸(H2W04)而得到的WO3，颗 粒呈不规则的聚集体，颗粒较细。
煅烧仲钨酸铵 [5(NH4)2O·12WO3·11H2O] 而
i i) 三氧化钨中水含量的影响
WO3中水含量增加，可使钨粉粒度增 加、粒度分布不均匀。
可以很高钨粉质量的均匀程度。在还原过程中， 出于舟皿中上下层物料与氢接触的条件不一样， 不可避处地会们现物料质量不均，采用两阶段还 原，便可提高其均匀程度.
可以提高生产率，因为三氧化钨还原成二氧化钨 后，舟皿中的物料体积大大减小，装舟再去还原， 便可允分利用舟皿的容积 。
（2〕影响钨粉粒度和纯度的因素
Fe稳定
FeO稳定
Fe3O4稳定
固体碳直接还原铁氧化物的反应
当温度高于570℃时 3Fe2O3十C ＝2 Fe3O4十CO2 Fe3O4十C ＝3FeO十CO2 FeO十C ＝Fe十CO2
固体碳也能直接还原铁氧化物，但固体与固体的接触面 很有限， 因而固－固反应速度慢。 只要还原反应器内有过剩固体碳存在，则碳的气化反应 CO2十C＝2CO总是存在的
CO间接还原铁氧化物
当温度高于570℃时，分三阶段还原：
3Fe2O3十CO＝2 Fe3O4十CO2 (a)
Fe3O4十CO＝3FeO十CO2
(b)
FeO十CO＝Fe十CO2
(c)
当温度低于570℃时，由于氧化亚铁(FeO)不能稳
定存在，Fe3O4十4CO＝3Fe十CO2
(d)
Fe-O-C 平衡图
要求细钨粉时，要适当减小舟中料层厚度。
4)添加剂的影响
为了得到细钨粉，加入添加剂阻碍钨粉颗粒长大。
以重铬酸铵的水溶液与三氧化钨混合，干燥后用 氢还原可得细钨粉。 这种细钨粉碳化后，碳化钨粉颗粒只略为长大。 铬的加入量以0.1-1%。
用偏钒酸的水溶液添加钒。 用铼酸或过铼酸铵的水溶液添加铼。铼
氢还原WO3的反应式
还原反应的动力学
实验研究证明： 反响(δ)的反应产物是疏松的，过程为界面
上的化学反应环节所控制，反应速度方 程遵循1－(1－x)1/3=Kt的关系。 反响(γ)的反应产物不是疏松的，过程为贯 穿反应产物层的扩散环节所控制，反应 速度方程遵循 [1－(1－x)1/3]2 =Kt的关系。
氢还原WO3时速度常数与温度的关系
还原过程中钨粉颗粒长大的机理
一般认为是挥发—沉积引起的。 钨的氧化物具有挥发性，WO2在700℃开始
挥发，在750—800℃开始晶粒长大。
在还原过程中，随着温度的升高，三氧化钨 的挥发性增大。三氧化钨的蒸气以气相被 还原后沉积在已还原的低价氧化钨或金属 钨粉的颗粒表面上使颗粒长大。
第一章 粉末制备
制取粉末是粉末冶金的第一步。粉末冶金材料和 制品不断增多，其质量不断提高，要求提供的粉 末的种类愈来众多。 粉末分类：
从材质范分： 金属粉末 合金分末
金属化合物粉 末等
从粉末形状分： 球形 片状 角状 树枝状
从粉末粒度分
粗粉末〔500一 1000微米）
细粉末粒度小 0.5微米等。
粉末的制备方法
三氧化钨中杂质的影 响
钨酸或三氧化钨中的杂质，如Na Mg、Ca、Si、 Al2O3 、 Fe203 、As、S、 P、Mo等。
根据对钨粉、碳化钨粉以及硬质合金性能的影响， 将WO3中的杂质分为三类： 第一类，不论含量多少均产生不利的影响，如Na、 Mg、Ca、Si、Al2O3 . 第二类，当含量控低时，对性能影响不太大，但含 含增高到一定程度会使钨粉、碳化钨粉颗粒长大， 如Fe2O3，As、S. 第三类，可以抑W粉颗粒长大，如Mo、P等。
2．金属氧化物还原反应的动力 学
研究化学反应最重要的两个问题
热力学: 反应能否进行，进行的趋势大小和进行的限度如何
动力学：反应进行的速度以及各种因素对 反应速度的影响等。
研究化学反应的动力学对于改进生产、提高 生产率具有重大的意义。了解和研究反应进 行的机理，从而控制反应速度，就能尽量加 快有利的反应，尽量减少不利的反应。
铁氧化物的还原过程是分阶段进行的，即从 高价氧化铁到低价氧化铁，最后转变成金属, 即Fe2O3 Fe3O4 FeO Fe
当体系内有固体碳存在时，还原过程中将存在下列各反应的平衡 (MeO表示金属氧化物)。
MeO十CO＝Me十CO2 (间接还原） MeO十C＝Me十CO （直接还原） CO 2十C＝2CO〔碳的气化） 2MeO十C＝2Me十CO2 如果反应在950—1000℃以上的高温范 围内进行，这个反应没有实际意义，因为CO2在此高温下会与固 体碳作用而全部变成CO。
两段还原法
由于WO2的挥发性比WO3的小，可采用 分段还原法，
第一阶段还原(WO3 WO2)时，颗粒长大 严重，应在较低温度下进行.
第二阶段还原(WO2 W)时，颗粒长大趋 势较第一阶段小，故可在更高的温度下 进行。
采用两阶段还原的优点：
可以得到细、中颗粒钨粉，如果由三氧化钨直接 还原成钨粉，由于温度较高，所得钨粉一定是粗 颗粒的。
如果已知Po2为10－6大气压，首先画一条从O 点至10－6大气压的线，接着找到这条线与从 温度横坐标上1500℃处画下的垂线相交点， 再从C点通过此相交点画一条线，这条线与CO ／CO：坐标的交点就是所求的CO／CO 2，比 值1／10。
如何确定金属氧化物被还原时的CO／CO2比值
例如，就A12O3生成反应，求在1620℃A12O3被CO还 原时CO／CO2比值是多少？
2)2H 2十O2＝2H20的ΔZ。—T关系线在铜、铁、镍、钴、钨 等氧化物的关系线以下说明在一定条件下氢可以还原铜、铁、 镍、钴、钨等氧化物。
3)位于图中最下面的几条关系线所代表的金属如钙、镁等 与氧的亲和力最大。所以，钛、锆钍、铀等氧化物要用钙、 镁等作还原剂，即所谓金属热还原。
Po2：专用坐标的使用
固体碳还原铁氧化物还原过程的实质
从热力学观点看，是间接还原反应与碳的气化反应的加和反应
例如： 反响 FeO十C＝Fe十CO可以看作
FeO十CO ＝Fe十CO2与 CO2十C＝2CO 的加和反应。
有固体碳存在时铁氧化物的还原
Fe3O4
FeO
稳定
Fe稳定
碳还原铁氧化物的动力学问题
铁氧化物的还原是分阶段进行的，部分 被气体还原的Fe2O3颗粒具有多层结构， 由内向外各层为Fe2O3(中心)、Fe3O4、 FeO及Fe.
钨粉粒度与钨酸煅烧温度的关系
ii)氢气流量的影 响
增大氢气流量有利于反应向还原方向进 行，有利于排除还原产物水蒸气，使 WO2在低温充分还原，从而可得细钨粉。 氢气流量过大，将带出物料，降低金属 实收率，并且易堵塞排气管道等。
氢气流量是理论计算值的三倍以上，根据W粉粒 度要求，并考虑装舟量和推舟速度来具体确定。
iii〕通氢方向的影响
一般生产中氢气的流向都与物料进行的方 间相反，即所谓逆流通氢。
3)还原工艺条件
i)还原温度的影响
还原温度过低，得不到充分还原，钨粉 含氧量较高。
还原温度高，起钨粉颗粒长大，因为钨 氧化物的挥发性随温度升高而增大。
沿炉管方向温度升高过快会使WO3过快 地进入高温区，使钨粉粒度变粗。
只有当金属氧化物的离解压大于还原剂氧化物的离解压时，还原剂才能从金属氧化物中还原出金属来。
还原反应的热力学条件
凡是对氧的亲和力比被还原的金属 对氧的亲和力大的物质，都能作 为该金属氧化物的还原剂。
根据氧化物的ΔZ。－T图，可得以下结论:
1)2C十O2＝2CO的ΔZ。—T关系线差不多与很多金属氧化物的 关系线相交。这说明在一定条件下碳能还原很多金属氧化 物，如铁、钨等的氧化物，在理论上A1203也能在高于 2000℃时被碳还原。
用H2还原：可以制取钨、钼、铁、铜、钴、 镍等粉末。
用钠、钙、镁等金属作还原剂可制取钽、铌、 钛、锆、钍、铀等稀有金属粉末。
一、还原过程的基本原理
1．金属氧化物还原的热力学 为什么氢还原即可制得钨、铁、钴、铜等
金属粉末，稀有金属如钛、锆等粉末则 要用金属热还原才能制得 对不同的氧化物应该选择什么样的物质作 还原剂呢？ 什么条件下还原过程才能进行呢？
ii 推舟速度的影响
其他条件不变时，推舟速度过快， WO3在低温区来不及还原便进入高 温区，使钨粉颗粒长大或含氧量增高。
iii〕舟中料层厚度的影响
其他条件不变时，如果舟中料层太厚，反应产 物水蒸气不易从料中排出，使舟中深处的粉末 容易氧化和长大；
氢气不能顺利地进入料层内部与物料作用，还 原速度减慢，来不及还原的WO 3进入高温区 导致还原不透，钨粉含氧量增高，钨粉颗粒也 变粗。
机械法和物理化学法
机械法是将原材料机械地粉碎，而化学成分基本上不发生变化的工艺过程。
物理化学法是借助化学的或物理的作用， 改变原材料的化学成分或聚集状态而获得 粉末的工艺过程。
第一节 还原及还原-化合法
还原金属氧化物及盐类以生产金属粉末 一种应用最广泛的制粉方法。
用固体碳还原：可以制取铁粉、钨粉。
还原反应的化学式
MeO+X＝Me+XO
式中： Me、 MeO－金属、金属氧化物； X、XO－还原剂、还原剂氧化物。
上述还原反应可通过MeO及xO的生成—离解 反应得出
2Me+O2＝2MeO （1－1） 2X+O2＝2XO （1－2）
还原反应向生成金属方向进行的条件
还原剂的氧化反应的等压位变化小于金属的氧化反应的等压位变化。
二．碳还原法 用固体碳可以还原很
多金属氧化物
在粉末冶金中碳还原法可以还原氧化铁制 取铁粉、还原氧化锰制取锰粉、还原氧化 铜、氧化镍制取铜粉、镍粉。
因铜、镍粉被碳污染，故一般不用碳还原； 对钨粉含碳量要求不严格时也可以用碳还原 三氧化钨制取钨粉。
工业规模大量采用的是用碳还原法生产铁粉。
1．碳还原铁氧化物的基本原理
附加Po2坐标的目的是 要在任意指定温度下立即读出 相应氧化物离解反应的平衡常数即离解压
CO/CO2和 H2/H2O比值坐标
目的： 能从图上对反应2CO十O 2＝2CO2 (或反应2H2十O2＝2H2O)直接读出 某温度时的CO/CO2或 H2/H2O比值来， 从而能迅速确定各金属氧化物被CO或H2 还原的可能性和条件。
用图解法从1620℃处作垂线交A12O3生成反 应线于E’点，然后从C点通过E’点画一直 线交于CO／CO2坐标线上106和107之间的一 点，即为所求的比值CO／CO2。
注意CO／CO2坐标是对数关系刻度的，该点 离l06相距0.75，而0.75的反对数是5.66。
CO／CO2＝5.66×106为平衡比值，就是说 CO的浓度要高于此值才能使A12O3还原。
实验证明，反响(a)和反应(c)的反应产物 层是疏松的，过程为界面上的化学环节 所控制。
生产还原铁粉示意图
三．氢还原法制取钨粉
(1) 氢还原钨氧化物的基本原理
钨的氧化物中比较稳定的有四种
黄色氧化钨(α)－WO3 蓝色氧化钨(β)—WO2.92 紫色氧化钨(γ)—WO2.72 褐色氧化钨(δ)—WO2
图中CO的氧化反应是标准状态线，
将此反应线的ΔZ0—T线向左延长交于绝 对零度纵坐标得点C，这就是碳的原点。
同时，将这根线向右上方延长，交于表 示CO／CO2比值的专用坐标线，并把这 个点的刻度定为1／1
利用上述坐标，求反应2CO十O2＝2CO2 在1500℃时CO／CO2的比值
如果已知Po2为1大气压，可以从图上的C点 通过B点画线延长交得CO／CO2＝1／104；