CN106825611A - 一种掺杂钨合金粉末及其制备方法 - Google Patents

一种掺杂钨合金粉末及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种掺杂钨合金粉末及其制备方法，属于钨基合金材料领域。掺杂钨合金粉末的制备方法，包括以下步骤：1)制备悬浊液A和悬浊液B：A)将仲钨酸铵在pH为1～1.2的条件下进行水热反应，洗涤沉淀，制得悬浊液A；B)分别在硝酸锆溶液和硝酸钇溶液中加入氨水，混合，进行水热反应，洗涤沉淀，制得悬浊液B；2)将步骤1)得到的悬浊液A和悬浊液B均匀混合，然后将沉淀过滤，干燥，得前驱体粉末；3)将步骤2)得到的前驱体粉末煅烧，在氢气氛围下还原，即得。采用本发明的制备方法，得到的掺杂钨合金粉末中各组分粒度小，颗粒尺寸更均匀，且组分分布更均匀。

Description

一种掺杂钨合金粉末及其制备方法
技术领域
本发明涉及钨基合金材料领域，具体涉及了一种掺杂钨合金粉末及其制备方法。
背景技术
钨作为一种稀有难熔金属，其拥有熔点高、导电导热性好、低溅射腐蚀速率、热膨胀系数小、蒸气压低以及高温下优良的高温强度等优点，被广泛用在航天、铸造、武器等部门中，用来制作火箭喷嘴、压铸模具、穿甲弹芯、触头、电极和隔热屏等工具。但是，钨也具有低温脆性、韧脆转变温度较高、再结晶温度低以及辐照硬化和脆化等缺陷。随着科学发展进步，对钨合金性能的要求越来越高，特别是现代的军事产品，如钨合金穿甲弹、子弹弹头、火炮部件等要求钨合金具有更高的高温强度、硬度和抗蠕变性能等性能，普通的钨合金已难以满足要求。氧化锆(ZrO2)是一种十分重要的结构和功能材料，它具有优良的热性能、机械性能、电性能以及高的耐磨损、耐腐蚀性，在机械工业、电子工业、航空工业等许多领域得到广泛应用。ZrO2具有熔点高、硬度高、强度高、韧性好及耐化学腐蚀性好等优点，利用ZrO2对钨合金进行强化提高钨合金的性能。在细化晶粒和促进材料致密化上，Y2O3是最佳的氧化物弥散强化相，它能显著的细化钨晶粒和提高钨合金的穿甲和自锐化能力。
《材料热处理学报》(2016年第4期)中《氧化钇稳定立方晶型氧化锆增强钨基合金制备工艺及性能》一文公开了一种掺有Y2O3、ZrO2的复合钨粉，其制备方法如下：按钨合金中ZrO2掺杂量为3.0mass％配料，其中，Y2O3:ZrO2的摩尔比为12:88。将按比例称取的偏钨酸铵(AMT)、硝酸锆和硝酸钇分别在3个烧杯中配制成溶液，将硝酸钇溶液与硝酸锆溶液均匀混合，再将混合后的溶液缓慢的倒入盛有AMT溶液的烧杯中，用柠檬酸及氨水调节pH值后，充分搅拌2h，再将盛有3种溶液的烧杯在恒温水浴锅里加热，待有析出物时，加入乙醇分散剂，继续加热，直至出现前驱体粉末。将前驱体粉末在马弗炉中于550℃下煅烧4h得到煅烧粉末，再将煅烧粉末经两段氢气还原工艺750℃×2h+900℃×4h还原后即得掺有Y2O3、ZrO2的复合钨粉。但是采用该方法制备得到的掺杂有Y2O3、ZrO2的复合钨粉难以满足生产高性能钨合金的需求。
发明内容
本发明的目的是提供能一种各组分粒径更小的掺杂钨合金粉末的制备方法。
本发明还提供了一种掺杂钨合金粉末。
为了实现以上目的，本发明的掺杂钨合金粉末的制备方法所采用的技术方案是：
一种掺杂钨合金粉末的制备方法，包括以下步骤：
1)制备悬浊液A和悬浊液B：
A)将仲钨酸铵在pH为1～1.2的条件下进行水热反应，洗涤沉淀，制得悬浊液A；
B)分别在硝酸锆溶液和硝酸钇溶液中加入氨水，混合，进行水热反应，洗涤沉淀，制得悬浊液B；
2)将步骤1)得到的悬浊液A和悬浊液B均匀混合，然后将沉淀过滤，干燥，得前驱体粉末；
3)将步骤2)得到的前驱体粉末煅烧，在氢气氛围下还原，即得。
上述制备方法中，所述仲钨酸铵的纯度为99.0％以上，粒度小于200目；所述硝酸锆的纯度为99.5％以上，粒度小于120目；所述硝酸钇的纯度为99.99％以上，粒度小于200目。
优选的，步骤1)中，仲钨酸铵、硝酸锆和硝酸钇的质量，分别以钨、氧化锆和氧化钇计，氧化锆和氧化钇的总质量与钨的质量比为2～7:93～98，氧化锆和氧化钇的质量比为(2～4):1。
优选的，步骤1)A)中，pH为1～1.2的条件是向反应体系内加入硝酸而产生的酸度条件。
优选的，步骤1)B)中，所述加入硝酸锆溶液的氨水中氨与硝酸锆的摩尔比为(4～5):1。所述加入硝酸钇溶液的氨水中氨与硝酸钇的摩尔比为(3～4):1。
上述制备方法的步骤1)B)可以采用如下方法替换：将氨水加入溶质为硝酸锆和硝酸钇的溶液，进行水热反应，洗涤沉淀，制得悬浊液B。在硝酸锆和硝酸钇的混合溶液中加入的氨水是过量的。所述过量是超过按照反化学应配比所需且不发生其他化学反应的量。优选的，将氨水加入硝酸锆和硝酸钇的混合溶液后，搅拌1～3h，再进行水热反应。
优选的，步骤1)A)和步骤1)B)中，所述水热反应的条件均为：温度160～200℃，时间15～20h。
优选的，步骤1)A)和步骤2)B)中，所述洗涤沉淀的次数的均为5～8次。洗涤沉淀时可以将分散液静置，倾泻掉上清液，在沉淀中加入蒸馏水，搅拌，然后静置，倾泻掉上清液，在沉淀中加入蒸馏水，搅拌，然后静置，重复操作多次。为了达到较好的洗涤沉淀效果，同时提高洗涤沉淀效率，减小沉淀的损失，最佳洗涤沉淀的次数为5～8次。
优选的，步骤1)B)中，在所述混合之后，进行水热反应之前，搅拌混合分散液1～3h。
优选的，步骤2)中，所述均匀混合为搅拌混合，搅拌时间为1～3h。
优选的，步骤2)中，所述过滤可以为抽滤。所述干燥为在60～100℃下真空烘干。将悬浊液A和悬浊液B均匀混合后，还可以先洗涤沉淀，再将沉淀过滤。
优选的，步骤3)中，所述煅烧的温度为500～550℃，时间为3～5h。在氢气氛围下还原为：先在550～600℃的条件下还原1～3h，再在850～1000℃的条件下还原2～4h。
本发明的掺杂钨合金粉末的制备方法，采用水热反应得到的悬浊液中分散质的晶粒发育完整，粒度小且分布均匀，颗粒之间少团聚。采用液-液掺杂的方式，将各水热反应后的悬浊液混合更加均匀，得到的前驱体粉末经过煅烧和氢还原，得到的掺杂钨合金粉末中各组分粒度更小，颗粒尺寸更均匀，各组分分布也更加均匀，能够为高性能钨合金制品的生产提供原材料。
本发明的掺杂钨合金粉末采用的技术方案为：一种采用上述掺杂钨合金粉末的制备方法得到的掺杂钨合金粉末。
本发明的掺杂钨合金粉末，各组分粒度更小，粒径分布更加均匀，各组分分布也更加均匀，能够为高性能钨合金制品的生产提供原材料。
优选的，上述掺杂钨合金粉末由以下质量百分比的组分组成：钨93～98％，余量为氧化锆和氧化钇；氧化锆和氧化钇的质量比为(2～4):1。
附图说明
图1为实施例4的掺杂钨合金粉末的TEM图；
图2为对比例的掺有Y2O3、ZrO2的复合钨粉的TEM图；
图3为实施例4的掺杂钨合金粉末的XRD图；
图4为实施例5的掺杂钨合金粉末的EDS图谱。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。
仲钨酸铵、硝酸锆和硝酸钇的粒度越小越有利于溶解，纯度越纯越有利于合金的合成。具体实施方式中采用的仲钨酸铵(5(NH4)2O·12WO3·11H2O)纯度为99.0％，颗粒小于200目；硝酸锆(Zr(NO3)4·5H2O)纯度为99.5％，粒度小于120目；硝酸钇(Y(NO3)3·6H2O)纯度为99.99％，粒度小于200目，浓硝酸的浓度为14mol/L。
实施例1～8的掺杂钨合金粉末的制备方法中，步骤1)中制备悬浊液A和悬浊液B的先后顺序可以调换，不影响实施结果。
实施例1
本实施例的掺杂钨合金粉末的制备方法，包括以下步骤：
1)制备悬浊液A和悬浊液B：
A)取仲钨酸铵61.0g，将13ml的浓硝酸与仲钨酸铵在烧杯1中混合，加入蒸馏水调节pH至1，搅拌后倒入高压反应釜1中，放入真空干燥箱中于180℃下反应15h，反应后倒掉高压反应釜1中的上清液，然后倒入烧杯2中，加蒸馏水洗涤沉淀5次，再加入蒸馏水，搅拌制得悬浊液A；
B)取硝酸锆4.10g溶于蒸馏水中，按照氨水中的氨和硝酸锆摩尔比为4:1的比例，在硝酸锆溶液中滴入氨水生成沉淀，得悬浊液B1；取硝酸钇1.09g溶于蒸馏水中，按照氨水中的氨和硝酸钇摩尔比为3:1的比例，在硝酸钇溶液中滴入氨水生成沉淀，得悬浊液B2；将得到的悬浊液B1和悬浊液B2在烧杯3中混合，用搅拌机搅拌2h后，倒入高压反应釜2中，放入真空干燥箱中于180℃下反应15h，反应后倒掉高压反应釜2中的上清液，然后倒入烧杯4中，加蒸馏水洗涤沉淀5次，再加入蒸馏水，搅拌制得悬浊液B；
2)将步骤1)得到的悬浊液A和悬浊液B混合后倒入烧杯5中，用搅拌机搅拌烧杯5内的悬浊液2h使其混合均匀，洗涤沉淀，静置后倒掉上清液，真空抽滤，于80℃真空条件下烘干得到前驱体粉末；
3)将步骤2)得到的前驱体粉末在500℃的条件下煅烧4h，然后在氢气氛围下，先将煅烧粉末在580℃的条件下还原2h，再在900℃的条件下还原4h，即得。
本实施例的掺杂钨合金粉末，采用本实施例的掺杂钨合金粉末的制备方法得到的，由以下质量百分比的组分组成：钨96％，氧化锆3％和氧化钇1％。
实施例2
本实施例的掺杂钨合金粉末的制备方法，包括以下步骤：
1)制备悬浊液A和悬浊液B：
A)取仲钨酸铵398.56g，将85ml的浓硝酸与仲钨酸铵在烧杯1中混合，加入蒸馏水调节pH至1.2，搅拌后倒入高压反应釜1中，放入真空干燥箱中于180℃下反应17h，反应后倒掉高压反应釜1中的上清液，然后倒入烧杯2中，加蒸馏水洗涤沉淀8次，再加入蒸馏水，搅拌制得悬浊液A；
B)取硝酸锆14.19g溶于蒸馏水中，按照氨水中的氨和硝酸锆摩尔比为4:1的比例，在硝酸锆溶液中滴入氨水生成沉淀，得悬浊液B1；取硝酸钇5.05g溶于蒸馏水中，按照氨水中的氨和硝酸钇摩尔比为3:1的比例，在硝酸钇溶液中滴入氨水生成沉淀，得悬浊液B2；将得到的悬浊液B1和悬浊液B2在烧杯3中混合，用搅拌机搅拌2h后，倒入高压反应釜2中，放入真空干燥箱中于180℃下反应17h，反应后倒掉高压反应釜2中的上清液，然后倒入烧杯4中，加蒸馏水洗涤沉淀8次，再加入蒸馏水，搅拌制得悬浊液B；
2)将步骤1)得到的悬浊液A和悬浊液B混合后倒入烧杯5中，用搅拌机搅拌烧杯5内的悬浊液2h使其混合均匀，洗涤沉淀，静置后倒掉上清液，真空抽滤，于80℃真空条件下烘干得到前驱体粉末；
3)将步骤2)得到的前驱体粉末在550℃的条件下煅烧4h，然后在氢气氛围下，先将煅烧粉末在580℃的条件下还原2h，再在900℃的条件下还原3h，即得。
本实施例的掺杂钨合金粉末，采用本实施例的掺杂钨合金粉末的制备方法得到的，由以下质量百分比的组分组成：钨98％，氧化锆1.5％和氧化钇0.5％。
实施例3
本实施例的掺杂钨合金粉末的制备方法，包括以下步骤：
1)制备悬浊液A和悬浊液B：
A)取仲钨酸铵238.38g，将50ml的浓硝酸加入蒸馏水配置成pH为1.1的硝酸溶液，与仲钨酸铵在烧杯1中混合，搅拌后倒入高压反应釜1中，放入真空干燥箱中于180℃下反应20h，反应后倒掉高压反应釜1中的上清液，然后倒入烧杯2中，加蒸馏水洗涤沉淀6次，再加入蒸馏水，搅拌制得悬浊液A；
B)取硝酸锆21.89g溶于蒸馏水中，按照氨水中的氨和硝酸锆摩尔比为4:1的比例，在硝酸锆溶液中滴入氨水生成沉淀，得悬浊液B1；取硝酸钇7.79g溶于蒸馏水中，按照氨水中的氨和硝酸钇摩尔比为3:1的比例，在硝酸钇溶液中滴入氨水生成沉淀，得悬浊液B2；将得到的悬浊液B1和悬浊液B2在烧杯3中混合，用搅拌机搅拌2h后，倒入高压反应釜2中，放入真空干燥箱中于180℃下反应20h，反应后倒掉高压反应釜2中的上清液，然后倒入烧杯4中，加蒸馏水洗涤沉淀6次，再加入蒸馏水，搅拌制得悬浊液B；
2)将步骤1)得到的悬浊液A和悬浊液B混合后倒入烧杯5中，用搅拌机搅拌烧杯5内的悬浊液2h使其混合均匀，洗涤沉淀，静置后倒掉上清液，真空抽滤，于80℃真空条件下烘干得到前驱体粉末；
3)将步骤2)得到的前驱体粉末在550℃的条件下煅烧4h，然后在氢气氛围下，先将煅烧粉末在580℃的条件下还原2h，再在900℃的条件下还原4h，即得。
本实施例的掺杂钨合金粉末，采用本实施例的掺杂钨合金粉末的制备方法得到的，由以下质量百分比的组分组成：钨95％，氧化锆3.75％和氧化钇1.25％。
实施例4
本实施例的掺杂钨合金粉末的制备方法，包括以下步骤：
1)制备悬浊液A和悬浊液B：
A)取仲钨酸铵165.65g，将36ml的浓硝酸与仲钨酸铵在烧杯1中混合，加入蒸馏水调节pH为1，搅拌后倒入高压反应釜1中，放入真空干燥箱中于180℃下反应18h，反应后倒掉高压反应釜1中的上清液，然后倒入烧杯2中，加蒸馏水洗涤沉淀7次，再加入蒸馏水，搅拌制得悬浊液A；
B)取硝酸锆18.3g溶于蒸馏水中，按照氨水中的氨和硝酸锆摩尔比为5:1的比例，在硝酸锆溶液中滴入氨水生成沉淀，得悬浊液B1；取硝酸钇2.23g溶于蒸馏水中，按照氨水中的氨和硝酸钇摩尔比为4:1的比例，在硝酸钇溶液中滴入氨水生成沉淀，得悬浊液B2；将得到的悬浊液B1和悬浊液B2在烧杯3中混合，用搅拌机搅拌2h后，倒入高压反应釜2中，放入真空干燥箱中于180℃下反应18h，反应后倒掉高压反应釜2中的上清液，然后倒入烧杯4中，加蒸馏水洗涤沉淀7次，再加入蒸馏水，搅拌制得悬浊液B；
2)将步骤1)得到的悬浊液A和悬浊液B混合后倒入烧杯5中，用搅拌机搅拌烧杯5内的悬浊液2h使其混合均匀，洗涤沉淀，静置后倒掉上清液，真空抽滤，于80℃真空条件下烘干得到前驱体粉末；
3)将步骤2)得到的前驱体粉末在520℃的条件下煅烧4h，然后在氢气氛围下，先将煅烧粉末在580℃的条件下还原2h，再在900℃的条件下还原2h，即得。
本实施例的掺杂钨合金粉末，采用本实施例的掺杂钨合金粉末的制备方法得到的，由以下质量百分比的组分组成：钨93％，氧化锆5.6％和氧化钇1.4％。
实施例5
本实施例的掺杂钨合金粉末的制备方法，包括以下步骤：
1)制备悬浊液A和悬浊液B：
A)取仲钨酸铵1380.4g，将305ml的浓硝酸与仲钨酸铵在烧杯1中混合，加入蒸馏水调节pH为1，搅拌后倒入高压反应釜1中，放入真空干燥箱中于160℃下反应19h，反应后倒掉高压反应釜1中的上清液，然后倒入烧杯2中，加蒸馏水洗涤沉淀8次，再加入蒸馏水，充分搅拌制得悬浊液A；
B)取硝酸锆139.2g，硝酸钇68g溶于蒸馏水中，然后在溶液中加入氨水至过量，用搅拌机搅拌1h后，倒入高压反应釜2中，放入真空干燥箱中于160℃下反应19h，反应后倒掉高压反应釜2中的上清液，然后倒入烧杯3中，加蒸馏水洗涤沉淀7次，再加入蒸馏水，搅拌制得悬浊液B；
2)将步骤1)得到的悬浊液A和悬浊液B混合后倒入烧杯4中，用搅拌机搅拌烧杯4内的悬浊液1h使其混合均匀，洗涤沉淀，静置后倒掉上清液，真空抽滤，于60℃真空条件下烘干得到前驱体粉末；
3)将步骤2)得到的前驱体粉末在530℃的条件下煅烧3h，然后在氢气氛围下，先将煅烧粉末在550℃的条件下还原3h，再在850℃的条件下还原4h，即得。
本实施例的掺杂钨合金粉末，采用本实施例的掺杂钨合金粉末的制备方法得到的，由以下质量百分比的组分组成：钨94％，氧化锆4％和氧化钇2％。
实施例6
本实施例的掺杂钨合金粉末的制备方法，包括以下步骤：
1)制备悬浊液A和悬浊液B：
A)取仲钨酸铵552.20g，将121ml的浓硝酸与仲钨酸铵在烧杯1中混合，加入蒸馏水调节pH为1，搅拌后倒入高压反应釜1中，放入真空干燥箱中于200℃下反应16h，反应后倒掉高压反应釜1中的上清液，然后倒入烧杯2中，加蒸馏水洗涤沉淀8次，再加入蒸馏水，充分搅拌制得悬浊液A；
B)取硝酸锆27.85g，硝酸钇13.6g于蒸馏水中，在溶液中滴入氨水至过量，用搅拌机搅拌3h后，倒入高压反应釜2中，放入真空干燥箱中于200℃下反应16h，反应后倒掉高压反应釜2中的上清液，然后倒入烧杯3中，加蒸馏水洗涤沉淀8次，再加入蒸馏水，搅拌制得悬浊液B；
2)将步骤1)得到的悬浊液A和悬浊液B混合后倒入烧杯4中，用搅拌机搅拌烧杯4内的悬浊液3h使其混合均匀，洗涤沉淀，静置后倒掉上清液，真空抽滤，于100℃真空条件下烘干得到前驱体粉末；
3)将步骤2)得到的前驱体粉末在540℃的条件下煅烧5h，然后在氢气氛围下，先将煅烧粉末在600℃的条件下还原1h，再在1000℃的条件下还原3h，即得。
本实施例的掺杂钨合金粉末，采用本实施例的掺杂钨合金粉末的制备方法得到的，由以下质量百分比的组分组成：钨97％，氧化锆2％和氧化钇1％。
实施例7
本实施例的掺杂钨合金粉末的制备方法，包括以下步骤：
1)制备悬浊液A和悬浊液B：
A)取仲钨酸铵552.20g，将121ml的浓硝酸与仲钨酸铵在烧杯1中混合，加入蒸馏水调节pH为1.2，搅拌后倒入高压反应釜1中，放入真空干燥箱中于190℃下反应19h，反应后倒掉高压反应釜1中的上清液，然后倒入烧杯2中，加蒸馏水洗涤沉淀8次，再加入蒸馏水，搅拌制得悬浊液A；
B)取硝酸锆27.85g，硝酸钇13.6g溶于蒸馏水中，在溶液中滴入氨水至过量，用搅拌机搅拌3h后，倒入高压反应釜2中，放入真空干燥箱中于190℃下反应19h，反应后倒掉高压反应釜2中的上清液，然后倒入烧杯3中，加蒸馏水洗涤沉淀8次，再加入蒸馏水，搅拌制得悬浊液B；
2)将步骤1)得到的悬浊液A和悬浊液B混合后倒入烧杯4中，用搅拌机搅拌烧杯4内的悬浊液3h使其混合均匀，洗涤沉淀，静置后倒掉上清液，真空抽滤，于100℃真空条件下烘干得到前驱体粉末；
3)将步骤2)得到的前驱体粉末在540℃的条件下煅烧5h，然后在氢气氛围下，先将煅烧粉末在600℃的条件下还原1h，再在1000℃的条件下还原3h，即得。
本实施例的掺杂钨合金粉末，采用本实施例的掺杂钨合金粉末的制备方法得到的，由以下质量百分比的组分组成：钨97％，氧化锆2％和氧化钇1％。
实施例8
本实施例的掺杂钨合金粉末的制备方法，包括以下步骤：
1)制备悬浊液A和悬浊液B：
A)取仲钨酸铵264.34g，将60ml的浓硝酸与仲钨酸铵在烧杯1中混合，加入蒸馏水调节pH为1.2，搅拌后倒入高压反应釜1中，放入真空干燥箱中于190℃下反应19h，反应后倒掉高压反应釜1中的上清液，然后倒入烧杯2中，加蒸馏水洗涤沉淀8次，再加入蒸馏水，搅拌制得悬浊液A；
B)取硝酸锆34.81g，硝酸钇34.04g溶于蒸馏水中，在溶液中滴入氨水至过量，用搅拌机搅拌3h后，倒入高压反应釜2中，放入真空干燥箱中于190℃下反应19h，反应后倒掉高压反应釜2中的上清液，然后倒入烧杯3中，加蒸馏水洗涤沉淀8次，再加入蒸馏水，搅拌制得悬浊液B；
2)将步骤1)得到的悬浊液A和悬浊液B混合后倒入烧杯4中，用搅拌机搅拌烧杯4内的悬浊液3h使其混合均匀，洗涤沉淀，静置后倒掉上清液，真空抽滤，于100℃真空条件下烘干得到前驱体粉末；
3)将步骤2)得到的前驱体粉末在540℃的条件下煅烧5h，然后在氢气氛围下，先将煅烧粉末在600℃的条件下还原1h，再在1000℃的条件下还原3h，即得。
本实施例的掺杂钨合金粉末，采用本实施例的掺杂钨合金粉末的制备方法得到的，由以下质量百分比的组分组成：钨90％，氧化锆5％和氧化钇5％。
对比例
对比例的掺有Y2O3、ZrO2的复合钨粉，由以下质量百分含量的组分组成：钨96％，氧化锆3％，氧化钇1％。
对比例的掺有Y2O3、ZrO2的复合钨粉的制备方法：取配方量的偏钨酸铵(AMT)、硝酸锆和硝酸钇分别在3个烧杯中配制成溶液，将硝酸钇溶液与硝酸锆溶液均匀混合，再将混合后的溶液缓慢的倒入盛有AMT溶液的烧杯中，用柠檬酸及氨水调节pH值后，充分搅拌2h，再将盛有3种溶液的烧杯在恒温水浴锅里加热，待有析出物时，加入乙醇分散剂，继续加热，直至出现前驱体粉末。将前驱体粉末在马弗炉中于550℃下煅烧4h得到煅烧粉末，再将煅烧粉末经两段氢气还原工艺750℃×2h+900℃×4h还原，即得掺有Y2O3、ZrO2的复合钨粉。
实验例
分别对实施例4的掺杂钨合金粉末进行TEM测试、XRD测试，对实施例5的掺杂钨合金粉末进行EDS测试，对对比例的掺有Y2O3、ZrO2的复合钨粉进行TEM测试。
实施例4的掺杂钨合金粉末和对比例的掺有Y2O3、ZrO2的复合钨粉的TEM图分别见图1和图2，由图1和图2可知掺杂钨合金粉末的各组分粒度更小，颗粒尺寸更均匀，作为高性能钨合金制品的生产原材料能够提高钨合金的物理性能和力学性能，所得的掺杂钨合金与纯钨相比，致密度好，硬度高，室温抗压强度高。
实施例4的掺杂钨合金粉末的XRD图见图3。由图3可知，实施例4制备得到的掺杂钨合金粉末是氧化锆掺杂钨合金粉末。
实施例5的掺杂钨合金粉末的EDS测试结果见表1。
表1实施例5的掺杂钨合金粉末的组成
Element(元素) Weight％(重量百分比) Atomic％(原子百分比)
O K 3.07 26.07
Y L 0.97 1.48
Zr L 1.98 2.95
W L 93.98 69.50

Claims (10)

1.一种掺杂钨合金粉末的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)制备悬浊液A和悬浊液B：
A)将仲钨酸铵在pH为1～1.2的条件下进行水热反应，洗涤沉淀，制得悬浊液A；
B)分别在硝酸锆溶液和硝酸钇溶液中加入氨水，混合，进行水热反应，洗涤沉淀，制得悬浊液B；
2)将步骤1)得到的悬浊液A和悬浊液B均匀混合，然后将沉淀过滤，干燥，得前驱体粉末；
3)将步骤2)得到的前驱体粉末煅烧，在氢气氛围下还原，即得。
2.根据权利要求1所述的掺杂钨合金粉末的制备方法，其特征在于：步骤1)A)中，pH为1～1.2的条件是向反应体系内加入硝酸而产生的酸度条件。
3.根据权利要求1所述的掺杂钨合金粉末的制备方法，其特征在于：步骤1)B)中，所述加入硝酸锆溶液的氨水中氨与硝酸锆的摩尔比为(4～5):1。
4.根据权利要求1所述的掺杂钨合金粉末的制备方法，其特征在于：步骤1)B)中，所述加入硝酸钇溶液的氨水中氨与硝酸钇的摩尔比为(3～4):1。
5.根据权利要求1所述的掺杂钨合金粉末的制备方法，其特征在于：步骤1)B)采用如下方法替换：将氨水加入硝酸锆和硝酸钇的混合溶液，进行水热反应，洗涤沉淀，制得悬浊液B。
6.根据权利要求1所述的掺杂钨合金粉末的制备方法，其特征在于：步骤1)A)和步骤1)B)中，所述水热反应的条件均为：温度160～200℃，时间15～20h。
7.根据权利要求1所述的掺杂钨合金粉末的制备方法，其特征在于：步骤3)中，所述煅烧的温度为500～550℃，时间为3～5h。
8.根据权利要求1所述的掺杂钨合金粉末的制备方法，其特征在于：步骤3)中，在氢气氛围下还原为：先在550～600℃的条件下还原1～3h，再在850～1000℃的条件下还原2～4h。
9.一种采用如权利要求1所述的掺杂钨合金粉末的制备方法得到的掺杂钨合金粉末。
10.根据权利要求9所述的掺杂钨合金粉末，其特征在于：由以下质量百分比的组分组成：钨93～98％，余量为氧化锆和氧化钇；氧化锆和氧化钇的质量比为(2～4):1。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107282938A (zh) * 2017-07-12 2017-10-24 河南科技大学 一种稀土掺杂钨粉及其制备方法
CN107322002A (zh) * 2017-06-28 2017-11-07 合肥工业大学 一种稀土氧化物掺杂钨基复合粉体及其制备方法
CN109079151A (zh) * 2018-08-16 2018-12-25 南昌大学 一种高温液相还原氧化钨制备超粗钨粉的方法
CN109321768A (zh) * 2018-11-08 2019-02-12 河南科技大学 一种ZrO2-Y2O3颗粒增强钼合金及其制备方法、复合粉体及其制备方法
CN110407254A (zh) * 2018-04-26 2019-11-05 南昌大学 一种含钇的仲钨酸铵复合粉末的制备方法
US20220074027A1 (en) * 2020-09-04 2022-03-10 Hefei University Of Technology High-hardness composite oxide dispersion-strengthened tungsten alloy and preparation method thereof
CN114849694A (zh) * 2022-06-07 2022-08-05 西北工业大学 一种基于金属负载氧化钨氢化硝基芳烃的催化剂及其制备方法和应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103223494A (zh) * 2013-03-27 2013-07-31 河南科技大学 一种水热合成钨铜氧化物复合粉末的制备方法
CN104291818A (zh) * 2014-01-21 2015-01-21 河南科技大学 一种ZrO2掺杂钼电极及其制备方法
CN104341000A (zh) * 2013-08-05 2015-02-11 北京化工大学 纳米掺杂vib族金属氧化物颗粒或其分散体的制备方法和用途
CN104439763A (zh) * 2014-11-06 2015-03-25 北矿新材科技有限公司 一种多元复合稀土掺杂钨粉的制备方法
CN105081339A (zh) * 2015-09-29 2015-11-25 河南科技大学 一种钨锆钇三元合金粉末的制备方法
CN105238983A (zh) * 2015-09-29 2016-01-13 河南科技大学 一种稀土氧化物掺杂钨铜合金复合材料及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103223494A (zh) * 2013-03-27 2013-07-31 河南科技大学 一种水热合成钨铜氧化物复合粉末的制备方法
CN104341000A (zh) * 2013-08-05 2015-02-11 北京化工大学 纳米掺杂vib族金属氧化物颗粒或其分散体的制备方法和用途
CN104291818A (zh) * 2014-01-21 2015-01-21 河南科技大学 一种ZrO2掺杂钼电极及其制备方法
CN104439763A (zh) * 2014-11-06 2015-03-25 北矿新材科技有限公司 一种多元复合稀土掺杂钨粉的制备方法
CN105081339A (zh) * 2015-09-29 2015-11-25 河南科技大学 一种钨锆钇三元合金粉末的制备方法
CN105238983A (zh) * 2015-09-29 2016-01-13 河南科技大学 一种稀土氧化物掺杂钨铜合金复合材料及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
徐流杰: "氧化钇稳定立方晶型氧化锆增强钨基合金制备工艺及性能", 《材料热处理学报》 *
李洲等: "水热法制备ZrO2掺杂钨合金粉末的工艺研究及表征", 《稀有金属与硬质合金》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107322002A (zh) * 2017-06-28 2017-11-07 合肥工业大学 一种稀土氧化物掺杂钨基复合粉体及其制备方法
CN107282938A (zh) * 2017-07-12 2017-10-24 河南科技大学 一种稀土掺杂钨粉及其制备方法
CN110407254A (zh) * 2018-04-26 2019-11-05 南昌大学 一种含钇的仲钨酸铵复合粉末的制备方法
CN109079151A (zh) * 2018-08-16 2018-12-25 南昌大学 一种高温液相还原氧化钨制备超粗钨粉的方法
CN109079151B (zh) * 2018-08-16 2021-09-28 南昌大学 一种高温液相还原氧化钨制备超粗钨粉的方法
CN109321768A (zh) * 2018-11-08 2019-02-12 河南科技大学 一种ZrO2-Y2O3颗粒增强钼合金及其制备方法、复合粉体及其制备方法
CN109321768B (zh) * 2018-11-08 2020-01-07 河南科技大学 一种ZrO2-Y2O3颗粒增强钼合金及其制备方法、复合粉体及其制备方法
US20220074027A1 (en) * 2020-09-04 2022-03-10 Hefei University Of Technology High-hardness composite oxide dispersion-strengthened tungsten alloy and preparation method thereof
CN114849694A (zh) * 2022-06-07 2022-08-05 西北工业大学 一种基于金属负载氧化钨氢化硝基芳烃的催化剂及其制备方法和应用

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