專(zhuān)利名稱(chēng)：包覆型菱形十二面體碳化鎢-鎢復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碳化鎢-鎢材料及其制備方法，尤其涉及菱形十二面體結(jié)構(gòu)的包 覆型超細(xì)碳化鎢-鎢顆粒及其制備方法。
背景技術(shù)：
鎢屬于有色金屬，也是重要的戰(zhàn)略金屬。鎢具有熔點(diǎn)高，蒸汽壓低等特點(diǎn)，從而使 得它具備相對(duì)穩(wěn)定化學(xué)性質(zhì)，常溫時(shí)不跟空氣和水反應(yīng)。鎢以純金屬狀態(tài)和合金狀態(tài)廣泛 應(yīng)用于現(xiàn)代技術(shù)中，合金系狀態(tài)中最主要的是合金鋼、以碳化鎢為基的硬質(zhì)合金、耐磨合金 和強(qiáng)熱合金。但在硬度、抗氧化性能上，鎢仍然沒(méi)有碳化鎢出色。比如，在已有研究報(bào)道顯 示，制備雙層或多層碳化鎢_鎢材料，有助于大幅度提高材料的防腐蝕能力。碳化鎢是在硬 質(zhì)合金領(lǐng)域應(yīng)用較廣泛的材料，其硬度相當(dāng)高，碳化鎢和鎢的復(fù)合認(rèn)為是比較有效的增加 整體硬度性能的方法。另外，碳化鎢的引入還有助于提高耐酸性和熱穩(wěn)定性。而從目前的 這些碳化鎢_鎢復(fù)合材料成果上來(lái)看，基本都采用了離子注入法制備多層碳化鎢_鎢材料。 添加元素的價(jià)格和制備成本的昂貴，一直是有待解決的問(wèn)題。且對(duì)于應(yīng)用較廣的具有較強(qiáng) 立體結(jié)構(gòu)的多層粉末材料上的使用，更加困難。此外，表層化合物碳化鎢，一直以來(lái)都被認(rèn)為表面電子層與鉬相類(lèi)似，在某些反應(yīng) 中具有類(lèi)鉬的催化活性，所以也可作為一種性能優(yōu)良的非貴金屬催化材料，其催化方面的 應(yīng)用潛力更是備受關(guān)注。因此，如果能用較為簡(jiǎn)便的方法制備高穩(wěn)定性的包覆型碳化鎢_鎢超細(xì)復(fù)合粉 末，將是一個(gè)非常有應(yīng)用前景的研究方向。偏鎢酸銨作為碳化鎢最為重要的前驅(qū)體，有著無(wú)污染、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，在作為鎢 源的應(yīng)用已較為廣泛。而噴霧干燥是以單一工序?qū)⑷芤?、乳液、懸浮液和漿狀物料加工成粉 狀干燥制品的一種干燥方法。其特點(diǎn)是，液體原料可直接成為粉末化產(chǎn)品，可以連續(xù)化大量 處理，無(wú)需粉碎工藝過(guò)程即可直接得到顆粒大小均勻、溶解性和分散性極優(yōu)的制品。氣固反 應(yīng)以噴霧干燥制備得到的固體前驅(qū)體為固定相，高溫氣氛為流動(dòng)相對(duì)前驅(qū)產(chǎn)物進(jìn)行碳化， 并且在一定程序升溫過(guò)程中逐步去除反應(yīng)顆粒中的可揮發(fā)成分，從而降低顆粒間的碰撞機(jī) 率，通過(guò)對(duì)反應(yīng)體系中的濕度控制來(lái)增加晶面自組裝能力，可以得到分散好、顆粒細(xì)的包覆 型菱形十二面體碳化鎢_鎢材料。類(lèi)似方法，尚未見(jiàn)文獻(xiàn)和應(yīng)用報(bào)道

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種包覆型菱形十二面體碳化鎢-鎢復(fù)合材料 及其制備方法，該復(fù)合材料制備簡(jiǎn)單，制備得到的菱形十二面體顆粒粒徑分布在4微米以 下，熱穩(wěn)定性大大提高。由于增加了碳化氣體的濕度，所以在鎢結(jié)晶過(guò)程中加大了鎢原子的 自組裝速度，從而得到了菱形十二面體結(jié)構(gòu)。特殊結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生，使得后期滲碳步驟中的滲碳 速度放慢，從而有效控制了碳化鎢、鎢的比例，也就是控制了碳化鎢層的厚度。從而無(wú)需復(fù) 雜的工藝設(shè)備，即可以得到穩(wěn)定的包覆型碳化鎢_鎢復(fù)合材料。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種包覆型菱形十二面體碳化鎢_鎢復(fù)合材料，其特征在于所述碳化鎢_鎢復(fù)合 材料為碳化鎢_鎢包覆核殼結(jié)構(gòu)，以碳化鎢為殼，以鎢為核；所述碳化鎢_鎢復(fù)合材料具有 菱形十二面體的形貌特征，顆粒粒徑為1 4μπι。一種所述的包覆型菱形十二面體碳化鎢_鎢復(fù)合材料的制備方法，包括如下步 驟將偏鎢酸銨溶于水，充分溶解，配制成偏鎢酸銨濃度為2. 5 50wt%的水溶液，將水溶 液用超聲波振蕩10 60分鐘；然后將該水溶液導(dǎo)入噴霧干燥器中進(jìn)行噴霧干燥，得到球狀 偏鎢酸銨前驅(qū)體；使混合氣體C0/C02、CH4/H2或者C0/H2通過(guò)20 60°C水浴后通入管式爐， 在管式爐中，以含水的混合氣體為還原碳化氣氛，噴霧干燥得到的球狀偏鎢酸銨前驅(qū)體在 還原碳化氣氛下進(jìn)行焙解、還原碳化反應(yīng)，反應(yīng)完畢在化學(xué)惰性氣體的保護(hù)下冷卻至室溫， 獲得深灰色顆粒物即為所述包覆型菱形十二面體碳化鎢_鎢復(fù)合粉末。進(jìn)一步，優(yōu)選配制偏鎢酸銨濃度為5 30wt%的水溶液。本發(fā)明使用的還原碳化氣氛為含水的混合氣體，在處理時(shí)是將混合氣體C0/C02、 CH4/H2或C0/H2通入一個(gè)裝有調(diào)溫功能的水浴里，水浴控制溫度控制在20 60°C，將鼓泡 而出的含水氣體通入管式爐。一般在通過(guò)還原碳化氣體之前，先通入氮?dú)馊コ苁椒磻?yīng)爐 中的空氣，然后再通入還原碳化氣體。優(yōu)選控制水浴溫度在25 50°C。進(jìn)一步，當(dāng)以co/co2混合氣體為還原碳化氣氛時(shí)，所述的C0/C02混合氣體中CO和 CO2的體積比優(yōu)選為2 25 1，更優(yōu)選為5 12 1，最優(yōu)選為9 1 ；混合氣體流速優(yōu) 選為 150 350ml/min。進(jìn)一步，當(dāng)以CH4/H2混合氣體為還原碳化氣氛時(shí)，所述的CH4/H2混合氣體中CH4和 H2體積比優(yōu)選為15 25 1，更優(yōu)選為18 22 1，最優(yōu)選為20 1 ；混合氣體流速優(yōu) 選為 90 250ml/min。進(jìn)一步，當(dāng)以C0/H2混合氣體為還原碳化氣氛時(shí)，所述的C0/H2混合氣體中CO和H2 的體積比優(yōu)選為0.5 10 1，更優(yōu)選為2 8 1，最優(yōu)選為5 1;混合氣體流速優(yōu)選 為 200 350ml/min。進(jìn)一步，本發(fā)明推薦所述的焙解、還原碳化反應(yīng)具體如下在管式爐中，按照2 IO0C /min的速率程序升溫至700 1100°C，使球狀偏鎢酸銨前驅(qū)體在還原碳化氣氛下進(jìn)行 焙解、還原碳化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為8 15小時(shí)。更進(jìn)一步，本發(fā)明優(yōu)選所述的焙解、還原碳化反應(yīng)具體如下在管式爐中，按照 2 10°C /min的速率程序升溫至800 1000°C，使球狀偏鎢酸銨前驅(qū)體在還原碳化氣氛下 進(jìn)行焙解、還原碳化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為10 12小時(shí)。本發(fā)明噴霧干燥的目的是將偏鎢酸銨造粒、結(jié)構(gòu)和形貌的控制。噴霧干燥后前驅(qū) 體球狀偏鎢酸銨的形貌如圖1所示，前驅(qū)體形貌為球狀，部分球體破碎，揭示組成樣品的球 體顆粒為空心結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所述的噴霧干燥的工藝條件優(yōu)選如下料液入口流速為20 40mL/min，空 氣的入口流速為10 15L/min，空氣噴嘴的入口溫度為180 210°C，尾氣出口處溫度為 90 100°C。進(jìn)一步優(yōu)選噴霧干燥的工藝條件為料液入口流速為30mL/min，空氣的入口 流速為lOL/min，空氣噴嘴的入口溫度為180°C，尾氣出口處溫度為90 100°C。本發(fā)明制得的碳化鎢_鎢復(fù)合材料可應(yīng)用于硬質(zhì)合金領(lǐng)域，化學(xué)催化以及電催化
4領(lǐng)域。無(wú)論是應(yīng)用在哪個(gè)領(lǐng)域，復(fù)合材料的穩(wěn)定性都是非常重要，熱穩(wěn)定范圍的擴(kuò)大有助于 應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果體現(xiàn)在1、本發(fā)明所制備的碳化鎢-鎢復(fù)合材料顆粒粒徑分布在1 4μπι左右，顆粒較 細(xì)，且具有包覆型核殼結(jié)構(gòu)，以鎢為核，碳化鎢為殼，碳化鎢的引入，極大的提高了顆粒在空 氣中的熱穩(wěn)定性能，使得復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大。2、本發(fā)明利用噴霧干燥_氣固反應(yīng)制備菱形十二面體碳化鎢_鎢復(fù)合粉末，工藝 簡(jiǎn)單，工藝控制簡(jiǎn)捷，具有大規(guī)模應(yīng)用能力。3、本發(fā)明首次在鎢、碳化鎢制備過(guò)程中，通過(guò)還原碳化氣體的濕度控制來(lái)促進(jìn)晶 相形成時(shí)候的自組裝排列。4、由于鎢菱形十二面體的形成，使得碳化過(guò)程不需要人為控制即會(huì)自動(dòng)停止。從 控制上來(lái)看方便、成本低，具有大規(guī)模生產(chǎn)必須具備的條件。


圖1為各實(shí)施例前驅(qū)體制備步驟中噴霧干燥得到的前驅(qū)體微球的SEM形貌圖。圖2為實(shí)施例1-實(shí)施例6得到的菱形十二面體碳化鎢_鎢復(fù)合粉末的SEM形貌 圖，其中圖a f依次對(duì)應(yīng)實(shí)施例1 6。圖3為實(shí)施例8得到的球狀碳化鎢的SEM形貌圖。圖4是實(shí)施例1得到的碳化鎢_鎢復(fù)合粉末和實(shí)施例9制得的普通W顆粒在空氣 氣氛中的TG/DTA曲線(xiàn)(a)，普通W顆粒SEM形貌圖(b)，菱形十二面體碳化鎢-鎢復(fù)合粉末 的SEM形貌圖(c)。
具體實(shí)施例方式以下具體實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此實(shí)施例1將偏鎢酸銨溶于水，配制成15襯％的溶液，室溫下用超聲波振蕩30分鐘；用磁力 攪拌器攪拌的同時(shí)將該溶液導(dǎo)入噴霧干燥儀中進(jìn)行噴霧干燥，噴霧干燥條件為料液入口 流速為30mL/min，空氣的入口流速為lOL/min，空氣噴嘴的入口溫度為180°C，尾氣出口處 溫度為90 100°C，得到球狀偏鎢酸銨顆粒前驅(qū)體；把干燥后的前驅(qū)體裝入石英舟放置于 管式爐中，將一氧化碳、二氧化碳混合氣體經(jīng)過(guò)50°C水浴后，通入管式爐進(jìn)行還原碳化，按 照2°C/min程序升溫至900°C，一氧化碳和二氧化碳混合的體積比為9 1，混合氣體流速 為300mL/min，還原碳化時(shí)間為12個(gè)小時(shí)。反應(yīng)完畢后將產(chǎn)物隨爐冷卻至室溫，得到粉末樣 品。將制得的碳化鎢載體作掃描電鏡分析，從圖2-a可以看出樣品的菱形十二面體結(jié)構(gòu)，另 外經(jīng)過(guò)EDS和XRD分析可以確定碳化鎢-鎢包覆核殼結(jié)構(gòu)，WC為殼，W為核。結(jié)晶較好，顆 粒粒徑主要分布在2. 1 μ m左右。實(shí)施例2將偏鎢酸銨溶于水，配制成15襯％的溶液，室溫下用超聲波振蕩30分鐘；用磁力 攪拌器攪拌的同時(shí)將該溶液導(dǎo)入噴霧干燥儀中進(jìn)行噴霧干燥，噴霧干燥條件為料液入口 流速為30mL/min，空氣的入口流速為lOL/min，空氣噴嘴的入口溫度為180°C，尾氣出口處
5溫度為90 100°C，得到球狀偏鎢酸銨顆粒前驅(qū)體；把干燥后的前驅(qū)體裝入石英舟放置于 管式爐中，將一氧化碳、二氧化碳混合氣體經(jīng)過(guò)20°C水浴后，通入管式爐進(jìn)行還原碳化，按 照4°C/min程序升溫至800°C，一氧化碳和二氧化碳混合的體積比為3 1，混合氣體流速 為300mL/min，還原碳化時(shí)間為9個(gè)小時(shí)。反應(yīng)完畢后將產(chǎn)物隨爐冷卻至室溫，得到粉末樣 品。將制得的碳化鎢載體作掃描電鏡分析，從圖2-b可以看出樣品的菱形十二面體結(jié)構(gòu)，另 外經(jīng)過(guò)EDS和XRD分析可以確定碳化鎢-鎢包覆核殼結(jié)構(gòu)，WC為殼，W為核。結(jié)晶較差，顆 粒粒徑主要分布在2. 2 μ m左右。實(shí)施例3將偏鎢酸銨溶于水，配制成15襯％的溶液，室溫下用超聲波振蕩30分鐘；用磁力 攪拌器攪拌的同時(shí)將該溶液導(dǎo)入噴霧干燥儀中進(jìn)行噴霧干燥，噴霧干燥條件為料液入口 流速為30mL/min，空氣的入口流速為lOL/min，空氣噴嘴的入口溫度為180°C，尾氣出口處 溫度為90 100°C，得到球狀偏鎢酸銨顆粒前驅(qū)體；把干燥后的前驅(qū)體裝入石英舟放置于 管式爐中，將甲烷、氫氣混合氣體經(jīng)過(guò)30°C水浴后，通入管式爐進(jìn)行還原碳化，按照2°C / min程序升溫至800°C，甲烷和氫氣混合的體積比為18:1，混合氣體流速為220mL/min，還 原碳化時(shí)間為10個(gè)小時(shí)。反應(yīng)完畢后將產(chǎn)物隨爐冷卻至室溫，從圖2-c得到菱形十二面體 碳化鎢_鎢粉末樣品，另外經(jīng)過(guò)EDS和XRD分析可以確定碳化鎢-鎢包覆核殼結(jié)構(gòu)，WC為 殼，W為核。結(jié)晶較差，顆粒粒徑主要分布在2. 4 μ m左右。實(shí)施例4將偏鎢酸銨溶于水，配制成15襯％的溶液，室溫下用超聲波振蕩30分鐘；用磁力 攪拌器攪拌的同時(shí)將該溶液導(dǎo)入噴霧干燥儀中進(jìn)行噴霧干燥，噴霧干燥條件為料液入口 流速為30mL/min，空氣的入口流速為lOL/min，空氣噴嘴的入口溫度為180°C，尾氣出口處 溫度為90 100°C，得到球狀偏鎢酸銨顆粒前驅(qū)體；把干燥后的前驅(qū)體裝入石英舟放置于 管式爐中，將甲烷、氫氣混合氣體經(jīng)過(guò)50°C水浴后，通入管式爐進(jìn)行還原碳化，按照5°C / min程序升溫至900°C，甲烷和氫氣混合的體積比為20 1，混合氣體流速為150mL/min，還 原碳化時(shí)間為12個(gè)小時(shí)。反應(yīng)完畢后將產(chǎn)物隨爐冷卻至室溫，從圖2-d得到菱形十二面體 碳化鎢_鎢粉末樣品，另外經(jīng)過(guò)EDS和XRD分析可以確定碳化鎢-鎢包覆核殼結(jié)構(gòu)，WC為 殼，W為核。結(jié)晶較好，顆粒粒徑主要分布在2. 7 μ m左右。實(shí)施例5將偏鎢酸銨溶于水，配制成15襯％的溶液，室溫下用超聲波振蕩30分鐘；用磁力 攪拌器攪拌的同時(shí)將該溶液導(dǎo)入噴霧干燥儀中進(jìn)行噴霧干燥，噴霧干燥條件為料液入口 流速為30mL/min，空氣的入口流速為lOL/min，空氣噴嘴的入口溫度為180°C，尾氣出口處 溫度為90 100°C，得到球狀偏鎢酸銨顆粒前驅(qū)體；把干燥后的前驅(qū)體裝入石英舟放置 于管式爐中，將一氧化碳和氫氣混合氣體經(jīng)過(guò)30°C水浴后，通入管式爐進(jìn)行還原碳化，按 照2°C/min程序升溫至900°C，一氧化碳和氫氣混合的體積比為5 1，混合氣體流速為 310mL/min，還原碳化時(shí)間為10個(gè)小時(shí)。反應(yīng)完畢后將產(chǎn)物隨爐冷卻至室溫，得到菱形十二 面體碳化鎢_鎢粉末樣品，見(jiàn)圖2-e，另外經(jīng)過(guò)EDS和XRD分析可以確定碳化鎢-鎢包覆核 殼結(jié)構(gòu)，WC為殼，W為核。結(jié)晶較差，顆粒粒徑主要分布在3. 3 μ m左右。實(shí)施例6將偏鎢酸銨溶于水，配制成15襯％的溶液，室溫下用超聲波振蕩30分鐘；用磁力攪拌器攪拌的同時(shí)將該溶液導(dǎo)入噴霧干燥儀中進(jìn)行噴霧干燥，噴霧干燥條件為料液入口 流速為30mL/min，空氣的入口流速為lOL/min，空氣噴嘴的入口溫度為180°C，尾氣出口處 溫度為90 100°C，得到球狀偏鎢酸銨顆粒前驅(qū)體；把干燥后的前驅(qū)體裝入石英舟放置 于管式爐中，將一氧化碳和氫氣混合氣體經(jīng)過(guò)50°C水浴后，通入管式爐進(jìn)行還原碳化，按 照2°C/min程序升溫至800°C，一氧化碳和氫氣混合的體積比為5 1，混合氣體流速為 310mL/min，還原碳化時(shí)間為10個(gè)小時(shí)。反應(yīng)完畢后將產(chǎn)物隨爐冷卻至室溫，得到菱形十二 面體碳化鎢_鎢粉末樣品，見(jiàn)圖2-f，另外經(jīng)過(guò)EDS和XRD分析可以確定碳化鎢_鎢包覆核 殼結(jié)構(gòu)，WC為殼，W為核。結(jié)晶較好，顆粒粒徑主要分布在3. Ιμπι左右。實(shí)施例7 對(duì)比實(shí)施例1將偏鎢酸銨溶于水，配制成15襯％的溶液，室溫下用超聲波振蕩30分鐘；用磁力 攪拌器攪拌的同時(shí)將該溶液導(dǎo)入噴霧干燥儀中進(jìn)行噴霧干燥，噴霧干燥條件為料液入口 流速為30mL/min，空氣的入口流速為lOL/min，空氣噴嘴的入口溫度為180°C，尾氣出口處 溫度為90 100°C，得到球狀偏鎢酸銨顆粒前驅(qū)體；把干燥后的前驅(qū)體裝入石英舟放置于 管式爐中，將氫氣經(jīng)過(guò)30°C水浴后，通入管式爐進(jìn)行還原，按照2 10°C /min程序升溫至 900°C，氫氣流速為200mL/min，還原時(shí)間為10個(gè)小時(shí)。反應(yīng)完畢后將產(chǎn)物隨爐冷卻至室溫， 得到菱形十二面體W樣品。實(shí)施例8 對(duì)比實(shí)施例2將偏鎢酸銨溶于水，配制成15襯％的溶液，室溫下用超聲波振蕩30分鐘；用磁力 攪拌器攪拌的同時(shí)將該溶液導(dǎo)入噴霧干燥儀中進(jìn)行噴霧干燥，噴霧干燥條件為料液入口 流速為30mL/min，空氣的入口流速為lOL/min，空氣噴嘴的入口溫度為180°C，尾氣出口處 溫度為90 100°C，得到球狀偏鎢酸銨顆粒前驅(qū)體；把干燥后的前驅(qū)體裝入石英舟放置于 管式爐中，以體積比9 1的CO、CO2混合氣為還原碳化氣體，以一步法以4°C /min為程序 升溫速率在900°C溫度下保持12個(gè)小時(shí)碳化得到碳化鎢顆粒。反應(yīng)完畢后將產(chǎn)物隨爐冷卻 至室溫。將樣品進(jìn)行SEM分析，從圖3中可以看出，由于還原碳化步驟中使用了干燥氣體， 得到了球狀結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)XRD分析為單相碳化鎢，從形貌上看也并未生成菱形十二面體碳化 鎢-鎢形成。實(shí)施例9 對(duì)比實(shí)施例3將偏鎢酸銨溶于水，配制成15襯％的溶液，室溫下用超聲波振蕩30分鐘；用磁力 攪拌器攪拌的同時(shí)將該溶液導(dǎo)入噴霧干燥儀中進(jìn)行噴霧干燥，噴霧干燥條件為料液入口 流速為30mL/min，空氣的入口流速為lOL/min，空氣噴嘴的入口溫度為180°C，尾氣出口處 溫度為90 100°C，得到球狀偏鎢酸銨顆粒前驅(qū)體；把干燥后的前驅(qū)體裝入石英舟放置于 管式爐中，以單一氣體吐為還原氣體，以一步法以4°C/min為程序升溫速率在900°C溫度下 保持12個(gè)小時(shí)還原得到鎢顆粒。反應(yīng)完畢后將產(chǎn)物隨爐冷卻至室溫。將樣品進(jìn)行SEM分 析，從圖4b中可以看出其形貌為不規(guī)則顆粒，經(jīng)XRD測(cè)試成分結(jié)果顯示，為單相鎢結(jié)構(gòu)。圖4a為本實(shí)施例9制備的不規(guī)則單相金屬鎢和實(shí)施例1制備的菱形十二面體碳 化鎢-鎢的熱重(TG-DTA)分析。從圖中可以看出，在空氣氣氛中，W金屬在400°C左右發(fā)生 大范圍氧化。而菱形十二面體碳化鎢-鎢得氧化溫度卻在590°C左右。其熱穩(wěn)定性提高了 將近200°C。
權(quán)利要求
一種包覆型菱形十二面體碳化鎢 鎢復(fù)合材料，其特征在于所述碳化鎢 鎢復(fù)合材料為碳化鎢 鎢包覆核殼結(jié)構(gòu)，以碳化鎢為殼，以鎢為核；所述復(fù)合材料具有菱形十二面體的形貌特征，顆粒粒徑為1～4μm。
2.一種如權(quán)利要求1所述的包覆型菱形十二面體碳化鎢_鎢復(fù)合材料的制備方法，包 括如下步驟將偏鎢酸銨溶于水，充分溶解，配制成偏鎢酸銨濃度為2. 5 50wt%的水溶 液，將水溶液用超聲波振蕩10 60分鐘；然后將該水溶液導(dǎo)入噴霧干燥器中進(jìn)行噴霧干 燥，得到球形偏鎢酸銨前驅(qū)體；使混合氣體C0/C02、CH4/H2或者C0/H2通過(guò)20 60°C水浴后 通入管式爐，在管式爐中，以含水的混合氣體為還原碳化氣氛，噴霧干燥得到的球形偏鎢酸 銨前驅(qū)體在還原碳化氣氛下進(jìn)行焙解、還原碳化反應(yīng)，反應(yīng)完畢在化學(xué)惰性氣體的保護(hù)下 冷卻至室溫，獲得深灰色顆粒物即為所述包覆型菱形十二面體碳化鎢_鎢復(fù)合粉末。
3.如權(quán)利要求2所述的包覆型菱形十二面體碳化鎢_鎢復(fù)合材料的制備方法，其特征 在于所述的C0/C02混合氣體中CO和CO2的體積比為2 25 1，混合氣體流速為150 350ml/mino
4.如權(quán)利要求3所述的包覆型菱形十二面體碳化鎢_鎢復(fù)合材料的制備方法，其特征 在于所述的C0/C02混合氣體中CO和CO2的體積比為5 12 1。
5.如權(quán)利要求2所述的包覆型菱形十二面體碳化鎢_鎢復(fù)合材料的制備方法，其特征 在于所述的CH4/H2混合氣體中CH4和H2體積比為15 25 1混合氣體流速為90 250ml/miri。
6.如權(quán)利要求5所述的包覆型菱形十二面體碳化鎢_鎢復(fù)合材料的制備方法，其特征 在于所述的CH4/H2混合氣體中CH4和H2體積比為18 22 1。
7.如權(quán)利要求2所述的包覆型菱形十二面體碳化鎢_鎢復(fù)合材料的制備方法，其特征 在于所述的C0/H2中CO和H2的體積比為0. 5 10 1，混合氣體流速為200 350ml/min。
8.如權(quán)利要求7所述的包覆型菱形十二面體碳化鎢_鎢復(fù)合材料的制備方法，其特征 在于所述的C0/H2中⑶和吐的體積比為2 8 1。
9.如權(quán)利要求2 8之一所述的包覆型菱形十二面體碳化鎢_鎢復(fù)合材料的制備方 法，其特征在于所述的焙解、還原碳化反應(yīng)具體如下在管式爐中，按照2 10°C /min的速 率程序升溫至700 110(TC，使球形偏鎢酸銨前驅(qū)體在還原碳化氣氛下進(jìn)行焙解、還原碳 化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為8 15小時(shí)。
10.如權(quán)利要求2 8之一所述的包覆型菱形十二面體碳化鎢_鎢復(fù)合材料的制備 方法，其特征在于所述的噴霧干燥的工藝條件為料液入口流速為20 40mL/min，空氣的 入口流速為10 15L/min，空氣噴嘴的入口溫度為180 210°C，尾氣出口處溫度為90 100°C。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種包覆型菱形十二面體碳化鎢-鎢復(fù)合材料及其制備方法，所述碳化鎢-鎢復(fù)合材料為碳化鎢-鎢包覆核殼結(jié)構(gòu)，以碳化鎢為殼，以鎢為核；所述碳化鎢-鎢復(fù)合材料具有菱形十二面體的形貌特征，顆粒粒徑為1～4μm。該復(fù)合材料制備簡(jiǎn)單，制備得到的菱形十二面體顆粒分布在4微米以下，熱穩(wěn)定性大大提高。
文檔編號(hào)B01J13/04GK101927149SQ20101025978
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月23日
發(fā)明者趙峰鳴, 陳趙揚(yáng), 馬淳安 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)