{"id":21208,"date":"2022-06-25T16:52:57","date_gmt":"2022-06-25T08:52:57","guid":{"rendered":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/?p=21208"},"modified":"2022-06-25T16:53:04","modified_gmt":"2022-06-25T08:53:04","slug":"what-is-submicron-tungsten-carbide","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/quest-ce-que-le-carbure-de-tungstene-submicronique\/","title":{"rendered":"Qu'est-ce que le carbure de tungst\u00e8ne submicronique ?"},"content":{"rendered":"

En tant que l'une des mati\u00e8res premi\u00e8res les plus importantes pour la production de carbure c\u00e9ment\u00e9, la morphologie des particules, la taille, la distribution granulom\u00e9trique et la teneur en impuret\u00e9s de la poudre de carbure de wolfram (WC) affecteront directement la qualit\u00e9 et l'application du carbure c\u00e9ment\u00e9. La poudre de WC peut \u00eatre divis\u00e9e en carbure de tungst\u00e8ne ultra grossier, carbure de tungst\u00e8ne micron, carbure de tungst\u00e8ne sous-micron, carbure de tungst\u00e8ne sous-nano et carbure de tungst\u00e8ne nano selon la taille des particules. En termes d'application, la poudre de carbure de tungst\u00e8ne submicronique est principalement utilis\u00e9e pour produire du carbure c\u00e9ment\u00e9, des outils de coupe extra-durs, des pi\u00e8ces de moteur \u00e0 r\u00e9action et des pi\u00e8ces structurelles de four.<\/p>

\"\"<\/figure>

Propri\u00e9t\u00e9s de la poudre de carbure de tungst\u00e8ne submicronique<\/h2>

D'apr\u00e8s la d\u00e9finition, le carbure de tungst\u00e8ne est un compos\u00e9 compos\u00e9 de tungst\u00e8ne de m\u00e9tal de transition et de carbone non m\u00e9tallique. Sa formule chimique est WC et son poids mol\u00e9culaire est de 195,85.<\/p>

D'apr\u00e8s les propri\u00e9t\u00e9s physiques et chimiques, WC ressemble \u00e0 une poudre granuleuse noire avec un point de fusion d'environ 2870 \u2103 et un point d'\u00e9bullition d'environ 6000 \u2103. Il est insoluble dans l'eau, l'acide chlorhydrique et l'acide sulfurique, mais facilement soluble dans l'acide mixte d'acide nitrique et d'acide fluorhydrique. Il a les caract\u00e9ristiques d'une duret\u00e9 similaire au diamant, d'une bonne conductivit\u00e9 et conductivit\u00e9 thermique, d'un faible coefficient de dilatation thermique, d'un module d'\u00e9lasticit\u00e9 \u00e9lev\u00e9 et d'une r\u00e9sistance \u00e0 la compression.<\/p>

Il convient de mentionner que la taille des particules de la poudre de WC submicronique se situe entre le micron et le submicron, c'est-\u00e0-dire de 100 nm \u00e0 1,0 \u03bc M, il n'est donc pas aussi facile de s'agglom\u00e9rer que le sub nano WC dans un certain environnement, c'est-\u00e0-dire qu'il a de meilleures performances de dispersion. . En m\u00eame temps, il n'a pas besoin d'avoir un temps de broyage long comme le micro WC, ce qui est plus propice \u00e0 la pr\u00e9paration de carbure c\u00e9ment\u00e9 sous-microcristallin. Cependant, il n'est pas adapt\u00e9 \u00e0 la technologie d'impression 3D car les particules sont trop grosses et les produits fabriqu\u00e9s sont relativement rugueux.<\/p>

\"\"<\/figure>

Pr\u00e9paration de poudre de carbure de tungst\u00e8ne submicronique<\/h2>

Plus la taille des particules de poudre de WC est petite, plus le temps de frittage requis dans le processus de pr\u00e9paration du mat\u00e9riau est court et plus la temp\u00e9rature requise pour la densification est basse. Par exemple, la poudre de nano WC commence \u00e0 se densifier \u00e0 500 \u00b0 C, tandis que la poudre de WC submicronique commence \u00e0 se densifier \u00e0 1200 \u00b0 C. Par cons\u00e9quent, la pr\u00e9paration de poudre de WC avec une granulom\u00e9trie inf\u00e9rieure \u00e0 100 nm peut constituer une bonne base pour son processus de frittage ult\u00e9rieur. .<\/p>

Depuis quelques ann\u00e9es, les principales m\u00e9thodes de pr\u00e9paration de poudres ultrafines ou nano WC sont : la m\u00e9canosynth\u00e8se, la carbonisation par r\u00e9duction directe, la m\u00e9thode sol gel, la carbonisation en phase vapeur, la m\u00e9thode chimique en lit fixe en phase vapeur, la m\u00e9thode plasma, etc.<\/p>

1 m\u00e9thode de m\u00e9canosynth\u00e8se<\/h3>

Liu Lin et al. Adopt\u00e9 la m\u00e9thode d'alliage m\u00e9canique, d'abord m\u00e9lang\u00e9 la poudre W et la poudre C selon le rapport atomique de 1: 1, les mettre dans le tuyau en acier et introduire de l'argon, puis s\u00e9lectionner la boule de broyage WC de 12 mm de diam\u00e8tre, adopter le rapport de mat\u00e9riau de boule de 18 :1, et enfin effectu\u00e9 un broyage \u00e0 billes \u00e0 haute \u00e9nergie sur le broyeur plan\u00e9taire \u00e0 billes. Gr\u00e2ce \u00e0 cette m\u00e9thode, une poudre de WC avec une granulom\u00e9trie moyenne de 7,2 nm a \u00e9t\u00e9 obtenue. Maxueming et al. La technologie d'alliage m\u00e9canique utilis\u00e9e pour r\u00e9duire la taille des particules \u00e0 environ 75 \u03bcM de poudre W et de poudre C a \u00e9t\u00e9 m\u00e9lang\u00e9e selon le rapport atomique de 1: 1, et le rapport de mat\u00e9riau de balle s\u00e9lectionn\u00e9 \u00e9tait de 30: 1. La poudre de WC avec une granulom\u00e9trie moyenne de 11,3 nm a \u00e9t\u00e9 obtenue par broyage \u00e0 billes sur un broyeur plan\u00e9taire \u00e0 billes \u00e0 haute \u00e9nergie qm-1f pendant 100h.<\/p>

2 carbonisation par r\u00e9duction directe<\/h3>

Les proc\u00e9d\u00e9s de carbonisation par r\u00e9duction pour pr\u00e9parer la poudre de WC ultrafine peuvent \u00eatre divis\u00e9s en deux cat\u00e9gories : (1) carbonisation par r\u00e9duction en deux \u00e9tapes : la premi\u00e8re \u00e9tape consiste \u00e0 d\u00e9composer et \u00e0 r\u00e9duire le pr\u00e9curseur contenant w pour pr\u00e9parer la poudre W ; La deuxi\u00e8me \u00e9tape consiste \u00e0 m\u00e9langer la poudre W avec la substance contenant C et \u00e0 la chauffer \u00e0 haute temp\u00e9rature, puis \u00e0 la carboniser par r\u00e9action chimique pour produire de la poudre WC. Dans cette m\u00e9thode, la poudre W et la poudre C ont \u00e9t\u00e9 m\u00e9lang\u00e9es et mises \u00e0 r\u00e9agir \u00e0 haute temp\u00e9rature (1400-1600 \u2103) pour former de la poudre WC. (2) Le proc\u00e9d\u00e9 de carbonisation par r\u00e9duction en une \u00e9tape est le proc\u00e9d\u00e9 de carbonisation par r\u00e9duction directe : le pr\u00e9curseur contenant W est m\u00e9lang\u00e9 avec la substance contenant C, puis directement r\u00e9duit et carbonis\u00e9 \u00e0 haute temp\u00e9rature pour former de la poudre de WC. Cette m\u00e9thode peut non seulement am\u00e9liorer l'efficacit\u00e9 de production de la poudre de WC, mais \u00e9galement obtenir une distribution plus uniforme de la poudre de WC et des grains plus fins.<\/p>

Certains experts ont obtenu de la poudre de WC avec une granulom\u00e9trie de 15 \u00e0 30 nm par carbonisation par r\u00e9duction directe. La m\u00e9thode de pr\u00e9paration est la suivante\u00a0: avec WO3 et C comme mati\u00e8res premi\u00e8res, le m\u00e9lange de WO3 et C est d'abord broy\u00e9 humide, dans lequel le rapport atomique de C \u00e0 W est sup\u00e9rieur \u00e0 1, puis la suspension broy\u00e9e humide est s\u00e9ch\u00e9e par pulv\u00e9risation, et puis le produit interm\u00e9diaire de la poudre de WC et de l'exc\u00e8s de C est pr\u00e9par\u00e9 en r\u00e9duisant la carbonisation \u00e0 haute temp\u00e9rature (1000-1100 \u2103) avec N2 comme gaz protecteur, et enfin la teneur en carbone est ajust\u00e9e \u00e0 (6,13 \u00b1 0,05)%.<\/p>

La poudre de nanocarbure de tungst\u00e8ne a \u00e9t\u00e9 obtenue en incorporant une m\u00e9thode de carbonisation par r\u00e9duction directe. Les r\u00e9actions de r\u00e9duction et de combinaison sont effectu\u00e9es dans un dispositif d'enrobage A12O3, qui peut fournir une atmosph\u00e8re r\u00e9ductrice \u00e0 haute temp\u00e9rature, afin d'\u00e9viter l'oxydation des WC. Les mati\u00e8res premi\u00e8res WO3 et C ont \u00e9t\u00e9 pr\u00e9trait\u00e9es par broyage \u00e0 billes \u00e0 haute \u00e9nergie, puis la r\u00e9action de synth\u00e8se a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9e \u00e0 1300 \u2103 pendant 3 heures. Enfin, les produits de r\u00e9action ont \u00e9t\u00e9 pr\u00e9trait\u00e9s par broyage \u00e0 boulets \u00e0 haute \u00e9nergie et une poudre de WC avec une granulom\u00e9trie de 26 nm a \u00e9t\u00e9 pr\u00e9par\u00e9e apr\u00e8s broyage \u00e0 boulets pendant 40H.<\/p>

M\u00e9thode des 3 sol-gels<\/h3>

La poudre de nanocarbure de tungst\u00e8ne est pr\u00e9par\u00e9e par la m\u00e9thode de carbonisation sol gel \/ in situ. Les \u00e9tapes de pr\u00e9paration sont les suivantes\u00a0: tout d'abord, du peroxyde d'hydrog\u00e8ne (la fraction massique de H202 est 30%) est ajout\u00e9 \u00e0 la poudre W (200\u00a0mesh), et l'acide ac\u00e9tique glacial et l'\u00e9thanol absolu sont utilis\u00e9s comme stabilisants pour pr\u00e9parer le sol de tungst\u00e8ne jaune. L'exc\u00e8s d'eau est \u00e9limin\u00e9 par \u00e9vaporation, puis de l'\u00e9thanol absolu dissous dans de la r\u00e9sine ph\u00e9nolique est ajout\u00e9. Apr\u00e8s m\u00e9lange aux ultrasons, le sol contenant la source w et la source C est obtenu. Apr\u00e8s vieillissement, un gel a \u00e9t\u00e9 obtenu. Enfin, une poudre de WC avec une granulom\u00e9trie de 10,2 nm a \u00e9t\u00e9 pr\u00e9par\u00e9e par carbonisation \u00e0 900 \u2103 avec H2 et Ar comme gaz de protection.<\/p>

4 carbonisation en phase gazeuse<\/h3>

La poudre de nanocarbure de tungst\u00e8ne a \u00e9t\u00e9 obtenue par la m\u00e9thode de carbonisation en phase gazeuse au Japon. Il a utilis\u00e9 WCl6 comme source de w et CH4 comme source de phase gazeuse C pour pr\u00e9parer la poudre de WC avec une granulom\u00e9trie de 20-30 nm par r\u00e9action chimique \u00e0 haute temp\u00e9rature (1300-1400 \u2103), et a discut\u00e9 en d\u00e9tail de la relation granulom\u00e9trique entre le syst\u00e8me de produit r\u00e9actif et la temp\u00e9rature de r\u00e9action. La soci\u00e9t\u00e9 japonaise de tungst\u00e8ne de Tokyo a d\u00e9pos\u00e9 une demande de brevet pour la pr\u00e9paration de poudre de WC ultra-fine par carbonisation directe avec WO3 comme source de w et CO comme gaz de carbonisation. La taille des particules et la teneur en C de la poudre de WC pr\u00e9par\u00e9e peuvent \u00eatre contr\u00f4l\u00e9es.<\/p>

5 M\u00e9thode de vapeur chimique \u00e0 lit fixe<\/h3>

La poudre de WC d'environ 15 nm a \u00e9t\u00e9 pr\u00e9par\u00e9e avec succ\u00e8s par la m\u00e9thode chimique en phase vapeur \u00e0 lit fixe. Avec le nano WO3 comme source de w et l'ac\u00e9tyl\u00e8ne comme source de C, les \u00e9tapes de pr\u00e9paration sont les suivantes\u00a0: placez le nano WO3 dans une nacelle de r\u00e9action en quartz, puis mettez la nacelle dans un r\u00e9acteur tubulaire en acier inoxydable \u00e0 haute temp\u00e9rature\u00a0; Apr\u00e8s mise sous vide, H2 est introduit. Apr\u00e8s avoir \u00e9t\u00e9 maintenue \u00e0 660 \u2103 pendant 1,5 h, la poudre nano WO3 est compl\u00e8tement r\u00e9duite en poudre nano \u00e1 -w. Ensuite, le d\u00e9bit de H2 est r\u00e9duit et de l'ac\u00e9tyl\u00e8ne est introduit. Apr\u00e8s maintien \u00e0 800\u00b0C pendant 4h, la poudre nano \u00e1-w est transform\u00e9e en poudre WC.<\/p>

6 m\u00e9thode plasma<\/h3>

There is another common method to prepare ultra-fine \/ nano WC powder: plasma method, which uses the plasma as the heat source, and its temperature can reach 4000 ~ 5000 \u2103. Under such high temperature, the powder raw materials will decompose and react to produce the required products. This method generally uses WO3, WC or w as the w source and CH4 as the C source. After the reaction, it mainly produces \u03b2- The research of WC or W2C, Japan’s Kuriyama, etc. shows that when the molar ratio of CH4 to WC is greater than 15, \u03b2- The mass fraction of WC is 90%-95% and the particle size of the powder is about 10nm. TEM observation \u03b2- The grain size of WC is 5-20nm, which has good fractional property.<\/p><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

As one of the most important raw materials for the production of cemented carbide, the particle morphology, size, particle size distribution and impurity content of\u00a0wolfram\u00a0carbide (WC) powder will directly affect the quality and application of cemented carbide. WC powder can be divided into ultra coarse tungsten carbide, micron tungsten carbide, sub micron tungsten carbide, sub…<\/p>","protected":false},"author":2,"featured_media":21210,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[79],"tags":[],"class_list":["post-21208","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-materials-weekly"],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/u21432709063201718835fm253fmtautoapp138fJPEG.webp","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21208","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=21208"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21208\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/21210"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=21208"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=21208"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=21208"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}