纳米硬质合金粉的桥接团粒对粉末成形影响

D0I:10.13374/i.issn1001-053x.2002.02.003 第24卷第2期 北京科技大学学报 Vol.24 No.2 2002年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.2002 纳米硬质合金粉的桥接团粒对粉末成形影响 张丽英) 郭志猛)林涛”李汶霞) 吴成义) 吴庆华2) 1)北京科技大学材料科学与工程学院，北京1000832)北京中拓科技所，北京100096 摘要采用汞压仪和AMT-2400孔径分析仪，研究纳米硬质合金粉末“桥接”团粒对粉末及 其压坯中孔隙体积分布曲线的影响.用沉降分离、高能剪切粉碎(BET)比表面分析和扫描电镜 观察等手段研究了桥接团粒在分离和破碎过程中，相对松装密度和比表面积的变化及高能破 碎对粉末成形致密化的影响.结果表明“桥接”团粒会造成不同的孔隙体积分布高峰，高能破碎 使粉末的相对松装密度成倍增加，并可使压坯的密度大幅度增加. 关键词桥接团粒；高能剪切粉碎；压坯，纳米粉末；硬质合金；孔隙体积 分类号TF124.5;TF125.2 在超细晶粒硬质合金生产中，随着WC粉 1试验用原材料 粒度进入纳米范围(<l00nm)时，合金粉末在压 制前的预处理（或称预粉碎）工序对压坯致密化 1.1基本原料粉末 影响很大.一般认为未经处理的超细粉末，其压 复合氧化物粉WO,NiO·FeO(代号1Z,超声 制性能极差"-).表现为压坯密度很低，分层压 喷雾热转换法制备的粉末)中Ni·Fe)质量分数 力比常规硬质合金低很多(<90MPa),压坯相对 为8%，平均粒径≤50m,500℃烘干（含有桥接 密度一般为（≤33%）且密度不均匀. 团粒)，未经高能剪切粉碎 纳米硬质合金粉的成形性能，除与粉末的 WC-Co(8%)超细硬质合金粉末（代号2Z, 主要成分、WC的粒度和粒度组成有关外，更重 超声喷雾一还原碳化法生产)平均粒径≤200 要的是与纳米WC粉末的亚微结构密切相关， nm,未经高能剪切粉碎例 大量的研究表明，压坯的孔隙体积分布曲线 WC-NiFe)8%超细合金粉（代号3Z,超声 呈多蜂分布的特征，常常是由于一次颗粒的硬 喷雾一还原碳化法生产)平均粒径≤200nm未 团聚所引起，这说明纳米粉末中一次颗粒硬团 经高能球磨例.常规YG8硬质合金粉(WC粒径 聚状态对乐制性能影响最大， 1.5~2.0um)按正常工艺制备压制用混合粉末. 纳米粉末的硬团聚状态，与粉末本身的特 12桥接”团粒粉的分离与制备 性、粉末的制备历程及纳米粉末的存放过程中 1Z,2Z,3Z3种超细粉末，取各150g加人到 各种物理的、化学的外界因素有关.对于颗粒间 600mol无水乙醇中，分成小罐在超声波液槽中 松散的软团聚颗粒，一般对成形性影响较小，但 进行强力分散，搅拌30min后，倒入50mm×500 是经高温作用而烧结在一起的硬团粒体，如钨 mm沉降管中，每隔10s从沉降管底部漏斗口 粉，碳化钨粉，由于颗粒很细表面能量很高，在 放出混浊液体50mol,分别按时间顺序 还原碳化的高温状态下，颗粒间要进行反应相 10,20,30,40s共取4次混浊液，每次取液时间控 变和烧结.彼此靠近的颗粒通过烧结颈“桥接” 制在1.5s内完成，混浊液经离心分离后烘干， 在一起形成硬团聚，为了与其他原因形成的硬 可得直径不同的“桥接”团粒粉末，并分别标以 团聚区别，本文称这种硬团聚为“桥接”团粒.这 代号1Z10表示第1种粉末10s内沉降的“桥接” 种“桥接”团粒很难破碎，对粉末的成形性及烧 团粒粉，同理有1Z20,1Z30,1Z40团粒粉.对第2 结致密化影响极大 种2Z和第3种3Z粉也有2Z10,2Z20,2Z30、2Z40 和3Z10,3Z20,3Z30,3Z40“桥接”团粒粉.为获得 收稿日期20010604张丽英女，58岁，教授 不含“桥接”团粒的粉末，需要沉降10h后再放 *国家自然科学基金资助课题(No.50004001)

第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 证 匕 纳米硬质合金粉的桥接团粒对粉末成形影响 张 丽 英 ” 郭志猛 ” 林 涛 ” 李注霞 ” 吴成义 ” 吴庆华 ” 北京科技大学材料科学 与工程学院 ， 北京 北京中拓科技所 ， 北京 摘 要 采用 汞压仪和 一 孔径 分析仪 ， 研究纳米 硬质合金粉末 “ 桥接 ” 团粒对粉末 及 其压坯 中孔 隙体积分布 曲线的影 响 用沉降分离 、 高能剪切粉碎 、 比表面分析和 扫描 电镜 观察等手段研究 了桥接团粒在分离和破碎过程 中 ， 相对松装密度和 比表面积 的变化及 高能破 碎对粉末成形致密化的影 响 结果表明 “ 桥接 ” 团粒会造成不 同的孔 隙体积分布高峰 ， 高能破碎 使粉末 的相对松装密度成倍增加 ， 并可使压 坯 的密度大幅度增加 关键词 桥接 团粒 高能剪 切粉碎 压坯 ， 纳米 粉末 硬质合金 孔 隙体积 分类号 在超细 晶粒硬质合金 生产 中 ， 随着 粉 粒度进人纳米范 围 时 ， 合金 粉末在压 制前的预处理 或称预粉碎 工序对压坯致密化 影响很大一般认为未经处理 的超细粉末 ， 其压 制性能极差 ‘，一 表现为压坯 密度很低 ， 分层压 力 比常规硬质合金低很多 ， 压坯相对 密度一 般为 镬 且 密度不 均匀 纳米硬 质合金粉 的成形性能 ， 除与粉末 的 主 要成分 、 的粒度 和粒度组成有关外 ， 更重 要 的是 与纳米 粉末 的亚微结构密切 相关 大量 的研究表 明价 ，， 压坯 的孔 隙体积分布 曲线 呈 多峰分布的特征 ， 常常是 由于 一 次颗粒 的硬 团聚所 引起 ， 这说 明纳米粉末 中一 次 颗粒硬 团 聚状态对压 制性能影 响最 大 纳米粉末 的硬 团聚状态 ， 与粉末本身的特 性 、 粉末 的制备历程及纳米粉末 的存放过程 中 各种物理 的 、 化学 的外界 因素有关 对于颗粒间 松散的软团聚颗粒 ， 一般对成形性影响较小 ， 但 是经 高温作用 而烧结在 一 起 的硬 团粒体 ， 如 钨 粉 ， 碳化钨粉 ， 由于 颗粒很细表面 能量 很高 ， 在 还 原碳化 的高温状态下 ， 颗粒间要 进行反应 相 变和烧结 彼此靠近 的颗 粒通 过烧结颈 “ 桥接 ” 在 一起形成硬 团 聚 ， 为 了与其他原 因形成 的硬 团聚区别 ， 本文称这种硬团聚 为 “ 桥接 ” 团粒 这 种 “ 桥接 ” 团粒很 难破碎 ， 对粉末 的成形性及 烧 结致密化影 响极大叹 收稿 日期 刁 刊 张丽英 女 ， 岁 ，教授 国家 自然科学基金资助课题 试验用原材料 基本原料粉末 复合氧化物粉 · · 代号 ， 超声 喷雾热转换法 制备的粉末 中困 · 质量分数 为 ， 平均粒径 毛 ， ℃ 烘 干 含有桥接 团粒 ， 未经 高能剪切粉碎叭 一 超细硬质合金 粉末 代号 ， 超声 喷雾一还 原 碳化法 生 产 平均 粒径 毛 ， 未经高能剪切粉碎 ‘ 一 困 超细 合金 粉 代号 ， 超声 喷雾一还 原碳化法 生 产 平均粒径 毛 未 经 高能球磨 ’ 常规 硬质合金粉 粒径 一 卿 按 正 常工艺 制备压制用 混合粉末 ‘桥攫 ， 团粒粉的分离与制备 ， ， 种 超细粉末 ， 取各 加人 到 无水 乙 醇 中 ， 分成小罐在 超声波液槽 中 进行强力 分散 ， 搅拌 后 ， 倒人小 “ 沉降管 中 ， 每隔 从沉降管底部漏 斗 口 放 出 混 浊 液 体 ， 分 别 按 时 间 顺 序 ， ，， 共取 次混浊 液 ， 每次取液 时 间控 制在 内完 成 ， 混 浊 液经离心 分离后 烘干 ， 可 得 直径 不 同的 “ 桥接 ” 团粒粉末 ， 并分别标 以 代号 表示第 种粉末 内沉降的 “ 桥接 ” 团粒 粉 ， 同理有 ， ， 团粒粉 对第 种 和第 种 粉也有 ， ， 、 和 ， ， ， “ 桥接 ” 团粒粉 为获得 不 含 “ 桥接 ” 团粒 的粉末 ， 需要沉降 后 再放 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2002．02．003

·104 北京科技大学学 报 2002年第2期 一次50mol混浊液（弃之不用），将剩余的350 100 1原始(1Z粉末 mol混浊液离心烘干即为不含“桥接”团粒的粉 80 2原始(1Z)粉未压坯 末，并给予代号1Z0,2Z0,3Z0.用沉降法分离“桥 60 31Z0粉末 接”团粒十分简单有效.从其原理可知m,第1个 40 10s放出的混浊液中所含的“桥接”团粒粒径最 大，含有烧结在一起的粉末颗粒较多，孔隙体积 大，颗粒整体尺寸大，沉降速度快.这种“桥接” 40 300 5×10 团粒可按stowkirs公式计算出它的尺寸切.它在 空隙尺寸/nm 超声波液槽中强力分散45min都不会被破碎 图11Z粉末及其压坯的孔隙体积分布曲线 Fig.I Pore volune distribution curves of powder(1Z)and its green compact 2研究内容及方法 系，由于测量时粉末采取振动、摇实，并给予10 21“桥接”团粒对粉未及压坯孔隙体积分布特征 MPa压力，故可以不考虑颗粒的拱桥效应.从 的影响 曲线1可以看出，粉末中有3种尺寸的孔隙存 为了考察1Z,2Z,3Z3种原始粉中的“桥接” 在，其最高体积分数对应的孔隙尺寸分别为 团粒对粉末及压坯孔隙体积分布的影响，采用 13,70,800nm.显然由这3种孔隙正态曲线高峰 汞压仪和美国比表面一孔径分析仪(ATM 所对应的粉末必然是由3种粒度不连续分布的 -2400)分别测量上述粉末及其压坯（压制压力 粉末组成o,即含有2种“桥接”团粒粉.经150 均为150MPa)的孔隙尺寸与孔隙体积分布的 MPa压力压制后，压坯中的孔隙体积分布曲线 关系，并判断压制过程中“桥接”团粒能否被破 为图1中曲线2.由曲线2可知，只有在17,70nm 碎-鸡 处仍有2个高峰，说明巨大的压力可将最大的 2.2高能剪切粉碎对“桥接”团粒的破碎效果 800nm的较脆的氧化物“桥接”团粒全部破碎， 将1Z,2Z,3Z3种粉末在无水乙醇保护下， 但在70nm处仍有少量的“桥接”团粒未被破碎. 用高速剪切粉碎机（自制，转速为3×10rmin', 17m对应的孔隙体积分数已超过80%，说明 片间间隙0.5mm,80mL)粉碎30min,真空烘干 压坯中的粉末颗粒所能形成的孔隙尺寸与其体 后，一部分测比表面BET)及相对松装密度，另 积分数的关系，已非常接近无“桥接”团粒的真 一部分用电镜(SEM)直接观察，以观察“桥接” 实情况 团粒的破碎情况. 图1中曲线3是1Z0(不含“桥接”团粒粉末) 23高能粉碎对粉末压制性能的影响 压坯的孔隙体积分布状态，由曲线2和3比较 将粉末3Z用卧式高速搅拌球磨机(1400 可知曲线2已非常接近无“桥接”团粒的曲线3 r/min',1.5L球：料=5：1)研磨2h,另一部分用高 图2为WCK-NiFe)8%粉末及压坯的孔 速剪切粉碎机粉碎30min,制成2种粉末分别在 隙分布曲线(ATM-2400测定).图中曲线1为3Z 钢压模内用12t万能材料实验机测定压坯致密 原始粉末的孔隙分布曲线，分布曲线有4个峰， 化曲线，并与原始粉末3Z(未经研磨破碎)和10 对应粉末中有4种正态分布的颗粒，显然必定 s沉降分离的3Z10“桥接"团粒粉末的压制曲线 对比，进一步研究压制过程和高能破碎过程，对 50 1原始(3Z)粉末 “桥接”团粒的破坏效果，及对粉末压坯密度的 2原始(3Z)粉末压坏 改善情况 原始(3Z)粉碎压坯 43Z0粉的压坯 3结果及讨论 10 31“桥接”团粒对粉末及压坯中孔隙体积分布特 0 征的影响 20 40 6080100 120140 图1是(1Z)粉末及其压坯中的孔隙体积分 空隙尺寸mm 布曲线.图1中曲线1是原始复合氧化物(W0, 图2WC-N-Fe8%超细粉末与压还的孔隙体积分布曲线 Fig.2 Pore volune distribution curves of powder(WC-Ni- NiO-FeO)粉末的孔隙尺寸与孔隙体积分数的关 Fe)and its green compact

北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 ’ 灿 ‘ 原 抢 ， 粉末 了增逻 坯 求、称饭侧 一 次 混 浊液 弃之不用 ， 将剩余的 混浊液离 心 烘 干 即 为不含 “ 桥接 ” 团粒 的粉 末 ， 并给予代号 ， ， 用沉降法分离 “ 桥 接 ” 团粒十分简单有效 从其原理可 知口，， 第 个 放 出 的混 浊 液 中所含 的 “ 桥接 ” 团粒粒径 最 大 ， 含有烧结在一起 的粉末颗粒较多 ， 孔 隙体积 大 ， 颗粒整体尺寸大 ， 沉降速度快 这种 “ 桥接 ” 团粒可按 公式计算 出它 的尺 寸 ‘刀 它 在 超声 波液槽 中强力分散 都不会被破碎 研究 内容及方法 ‘桥搜 ， 团粒对粉末及压坯孔隙体积分布特征 的影响 为 了考察 ， ， 种原始粉 中的 “ 桥接 ” 团粒对粉末及压坯孔 隙体积分布的影 响 ， 采 用 汞 压 仪 和 美 国 比 表 面 一 孔 径 分 析 仪 一 分别测 量 上述粉末及其压坯 压制压力 均 为 的 孔隙尺 寸与孔 隙体积分布 的 关 系 ， 并判断压 制过程 中 “ 桥接 ” 团粒能否 被破 碎 。 一 ， 高能剪切粉碎对 ‘桥接 ” 团粒的破碎效果 将 ， ， 种粉末在无水 乙 醇保护下 ， 用 高速剪切 粉碎机 自制 ， 转速为 ， 一 ’ ， 片 间 间隙 ， 粉碎 ， 真空 烘干 后 ， 一 部分测 比表 面 旧 及相对松装 密度 ， 另 一部分用 电镜 直接观察 ， 以 观察 “ 桥接 ” 团粒的破碎情况 高能粉碎对粉末压制性能的影响 将粉末 用 卧式 高速搅拌球磨 机 一 ’ ， 球 料二 研磨 ， 另 一部分用 高 速剪切粉碎机粉碎 ， 制成 种粉末分别在 钢压模 内用 万能材料实验机测定压坯致密 化 曲线 ， 并与原始粉末 未经研磨破碎 和 沉降分离 的 “ 桥接 ” 团粒粉末 的压制曲线 对 比 ， 进一 步研究压制过程和 高能破碎过程 ， 对 “ 桥接 ” 团粒 的破坏效果 ， 及对粉末压 坯密度 的 改善情况 结果及讨论 ‘桥攫 ， 团粒对粉末及压坯中孔隙体积分布特 征的影响 图 是 粉末及其压坯 中的孔 隙体积分 布 曲线 图 中曲线 是原始复合氧化物 一 粉末的孔 隙尺寸与孔隙体积分数的关 荞 空 隙尺 寸加 图 粉末及 其压坯的孔隙体积分布 曲线 系 ， 由于测 量 时粉末采 取振动 、 摇实 ， 并给予 压力 ， 故可 以 不 考虑颗粒 的拱桥效应 从 曲线 可 以 看 出 ， 粉末 中有 种 尺寸的孔 隙存 在 ， 其最 高体积 分数对应的孔 隙尺 寸分别 为 ， ， 显然 由这 种孔 隙正 态 曲线高峰 所对应 的粉末必然是 由 种粒度不连 续分布的 粉末组成， ‘句 ， 即含有 种 “ 桥接 ” 团粒粉 经 压力 压制后 ， 压坯 中的孔 隙体积 分布 曲线 为图 中曲线 由曲线 可 知 ， 只有在 ， 处仍有 个高峰 ， 说 明 巨 大 的压力 可 将最大的 的较脆的氧化物 “ 桥接 ” 团粒全部破碎 ， 但在 处仍有少量的 “ 桥接 ” 团粒未被破碎 对应 的孔 隙体积分数 已超过 ， 说 明 压坯 中的粉末颗粒所能形 成 的孔 隙尺寸与其体 积分数的关系 ， 已 非 常接近无 “ 桥接 ” 团粒 的真 实情况 图 中曲线 是 不 含 “ 桥接 ” 团粒粉末 压坯 的孔 隙体积分布状态 ， 由 曲线 和 比较 可知 曲线 已非 常接近无 “ 桥接 ” 团粒的曲线 图 为 一 伽 · 粉末及 压坯 的孔 隙分布曲线 一 测定 图中曲线 为 原始粉末 的孔 隙分布 曲线 ， 分布 曲线有 个峰 ， 对应粉末 中有 种正 态 分布的颗粒 ， 显 然 必定 一 份 攀、容饭侧 空 隙尺 寸厄 图 袄 卜万 超细粉末与压坯的孔 隙体积分布 曲线 · 一

VoL.24 张丽英等：纳米硬质合金粉的桥接粒对粉末成形影响 ·105· 含有3种“桥接”团粒.曲线2为150MPa压力下 密度变化很大，几乎都增加了1倍.但是3种粉 压坯中的孔隙分布曲线，可见4个高峰仍然存 末粉碎前后，粉末的比表面在粉碎后均有增加， 在，说明在压制过程中很高的静压力并不能将 但不如相对松装密度变化那样明显.这说明“桥 “桥接”团粒破碎，只能将“桥接”团粒的尺寸稍 接”团粒的破碎，对比表面积的数据影响，并不 微变小.曲线3是经高速剪切30min粉碎的粉末 十分明显.图3中，(a),(b)是1Z粉末经剪切粉碎 压坯的孔隙分布曲线.可见大部分尺寸较大的 前后“桥接”团粒的扫描电镜照片.图3(a)为1Z10 “桥接”团粒均被破碎，只剩下约80nm孔隙对应 “桥接”团粒粉的扫描电镜形貌，(b)为1Z10“桥 的“桥接”团粒仍未破碎.曲线4是3Z0不含“桥 接”团粒粉经高能剪切粉碎5min后的粉末扫描 接”团粒粉末的压坯孔隙分布曲线，可见超细硬 电镜形貌，可以看出高能剪切粉碎能够有效的 质合金粉末中的“桥接”团粒愈细愈难破碎. 将“桥接”团粒粉碎.从表1中1Z10粉末比表面 表1为3种粉末经高能剪切粉碎后粉末性 积的数据可以看出，粉碎前为0.3~12.5m2g',粉 能的变化.由表1中相对松装密度的数据可以看 碎后，增加到12.5~15.2mg',相对松装密度由 出，上述3种粉末经高能剪切粉碎后，相对松装 0.60.7增加到1.2~1.4gcm3,说明复合氧化物 ()剪切粉碎前“桥接”团粒粉扫描电镜形貌 (b)剪切粉碎后“桥接”团粒的分散情况 图31Z“桥接”团粒粉扫描电镜形貌 Fig.3 The SEM image of 1Z bridged particles 表1高能剪切粉碎对纳米粉末性能影响 Table 1 The influence of high-energy shear milling on nano-meter powders properties 1Z10 2Z2Z102Z03Z 3Z10 3Z0 p/ 剪切粉碎前0.650.750.6-0.70.58-0.730.45-0.510.40.520.62-0.70.68-0.750.49-0.56 gcm-」 剪切粉碎后 1.11.321.21.41.2-1.51.1-1.30.851.21.551.651.5-1.721.5-1.6 比表面积/剪切粉碎前11.2-13.210.3-12.511.5-12.610.8-12.212.2-12.5113-12.610.6-12.312.2~12.6 m2.g 剪切粉碎后13.515.812.5-15.212.8-15.511.8-13.212.5-16.212.5-15.812.013.212.6-16.3 的“桥接”团粒粉碎效果好 7013Z10沉降10s分离出的桥接团粒粉 602未经高能粉碎的3Z粉 32高能粉碎对粉末成形性的影响 4 3搅拌球磨粉碎2h的3Z粉 50 图4是3Z粉末经搅拌球磨与高速剪切粉碎 后粉末的压制致密化曲线.由曲线1可知含有 840 3 大量“桥接”团粒的3Z10粉末其压制致密化曲 30 线在最下方，说明在常用的成形压力下(150-200 20 MPa)“桥接”团粒未被破碎.这种粗大的“桥接” 10 4高速剪切粉碎30min的3Z粉 0 5常规细颗粒WC≤I.5umYG8粉 团粒因颗粒间通过烧结颈牢固的联接在一起， 50 100 150 200 而且颗粒间形成大量的孔隙，在成形过程中颗 P/MPa 粒不能自由充填到孔隙中去，因此严重阻碍了 图4高能粉碎对超细(WCNi·F©)8%(3Z)合金粉成形 成形致密化过程.故压坯的相对密度太低 致密化曲线的影响 (30%~31%).曲线2是未经高能粉碎的3Z原始 Fig.4 Influence of high energy milling on ultrafine (WC- 超细合金粉的压制致密化曲线，其位置在曲线 Ni/Fe8%)powder(3Z)compressibility curves

◆106· 北京科技大学学报 2002年第2期 1上方，说明原粉末比3Z10粉末有更多能够独 碎，可使粉末的相对松装密度提高1倍 立运动的未被“桥接”的粉末颗粒，可以较好的 (3)桥接团粒会降低粉末的压制性能，使压 参与致密化过程，故致密化较好，曲线处于上 制曲线处于低位，高能粉碎可将超细粉压坯的 方.但在150MPa压力下压坯，相对密度只有 相对密度由33%提高到60%. 33.5%.这是因为粉末内仍含有较多的“桥接” 参考文献 团粒，妨碍了成形致密化过程，故乐坯的密度不 1曹立宏，欧阳世歙.硬质合金WC-CO超细粉末的制 可能很高.曲线3和4说明高能粉碎后的粉末， 备研究[)硅酸盐学报，1996,24(5)：604 可明显地改善压制性能；特别应注意的是，在采 2姚连增，李小毛.SO2气凝胶的制备与表征[J]硅酸盐 用高能剪切粉碎的情况下，其压制致密化曲线 学报，1998,26(3)：319 4已很接近常规细颗粒YG8X硬质合金粉的压 3施剑林.固相烧结一Ⅲ实验：超细氧化锫素坯烧结过 制致密化曲线，而且在200MPa压力下压坯的 程中的晶粒与气孔生长及致密化行为).硅酸盐学 相对密度已超出60%，这不仅对粉末成形致密 报，1998,26(1：1 4李风生，超细粉体技术M.北京：国防工业出版社， 化有利，更重要的是对合金烧结致密化和组织 2000.277 结构均匀化都十分有利 5 Zhao J,Harmer M P.Effect of Pore Distribution on Micro- 曲线3和4稍有差别说明剪切粉碎的效果 structure Development-II First and Second-generation 比搅拌球磨好，特别应指出的是剪切粉碎不采 Pores[J].Jam Ceram Soc,1998,71(7):530 用钢球，这对控制合金粉末的杂质和保持合金 6 Shi JL.Gao J H,Lin Z X,et al.Sintering Behaving of Fully Agglomerated Ultrafine Zirconia Powder Compacts 的洁净有很大的好处. [J.Jam Ceram Soc,1991,74(5):1994 4结论 7黄培云.粉末冶金原理M.北京：冶金工业出版社， 1982.141 (1)纳米级硬质合金粉末中的桥接团粒，对 8张丽英，吴成义超细晶粒硬质合金用WO,NiO.FeO 其粉末及压坯中孔隙体积分布曲线有明显影 复合氧化物粉末的制备)北京科技大学学报，1998， 响，不同的桥接团粒会造成不同的孔隙分布曲 20(4):326 线高峰 9晏洪波，张丽英，吴成义，等直接还原碳化法制备超 细WC-Ni-Fe合金粉的研究[J】.粉末冶金技术，2001， (2)常规钢模压制过程（压力100-200MPa), 193):144 不能将桥接团粒破碎.搅拌球磨和高速剪切粉 10曹茂盛，超微颗粒制备科学与技术M),哈尔滨：哈尔 碎可有效的将桥接团粒破碎，而且高速剪切粉 滨工业大学出版社，1998,12.2041 Effects of Bridged Particles on the Compressibility of Nanometer Cemented Carbide Powder ZHANG Liying",GUO Zhimeng",LIN Tao",LI Wenxia,WU Chengyi, WU Oinghua 1)Material Science and Engineering School,UST Beijing,Beijing 100083,China 2)Chntop S&T Co Ltd,Beijing 100096 ABSTRACT By means of the mercurial barometer and pore size analyzer,the effects of bridged particles on the pore volume distribution in nano-meter cemented carbide powder and its compact were investigated.Also the apparent density,specific surface area and green density were studied before and after sedimentation sep- arating and high energy shear milling by BET specific surface area analyzer and SEM.The results show that there is more than one peak on pore volume distribution pattern because of the presence of bridged particles. The apparent density and green density can be greatly improved by high-energy milling. KEY WORDS bridged particle;high-energy shear milling;compact;nano-meter powder;cemented carbide; pore volume

北 京 科 技 上方 ， 说 明原粉末 比 粉末有 更 多能够独 立 运 动 的未被 “ 桥接 ” 的粉末颗粒 ， 可 以较好的 参与致密化过程 ， 故致密化较好 ， 曲线处于 上 方 但在 压力下 压坯 ， 相对密度 只有 这 是 因 为粉末 内仍含有较多 的 “ 桥接 ” 团粒 ， 妨碍 了成形致密化过程 ， 故压坯 的密度不 可 能很 高 曲线 和 说 明高能粉碎后 的粉末 ， 可 明显地改善压制性能 特别应注意 的是 ， 在采 用 高能剪切粉碎的情况下 ， 其压 制致密化 曲线 已很 接近 常规细 颗粒 硬质合金粉 的压 制致密化 曲线 ， 而且在 压力下压坯 的 相对密度 已 超 出 ， 这不 仅对粉末成形 致密 化有利 ， 更重要 的是对合金烧结致密化和组织 结构均 匀 化都十 分有 利 曲线 和 稍有差别说明剪切粉碎 的效果 比搅拌球磨好 ， 特别应指 出的是剪切粉碎不采 用 钢球 ， 这对控制合金粉末 的杂质 和保持合金 的洁净有很大 的好处 结论 纳米级硬质合金 粉末 中的桥接 团粒 ， 对 其粉末 及 压 坯 中孔 隙体积 分布 曲线有 明显 影 响 ， 不 同的桥接 团粒会造成不 同的孔隙分布曲 线高峰 常规钢模压制过程 压力 一 ， 不 能将桥接 团粒破碎 搅拌球磨 和高速剪切 粉 碎可 有效 的将桥接 团粒破碎 ， 而 且高速剪切 粉 大 学 学 报 年 第 期 碎 ， 可使粉末 的相对松装密度提高 倍 桥接 团 粒会降低粉末 的压制性能 ， 使压 制 曲线处于低位 ， 高能粉碎可将超细 粉压坯 的 相对密度 由 提高到 参 考 文 献 曹立宏 ， 欧 阳世歇 硬质合金 一 超细粉末 的制 备研究 硅酸盐学报 ， ， 姚连增 ， 李小毛 气凝胶 的制备与表征 硅酸盐 学报 ， ， 施剑林 固相烧结 一 实验 超细 氧化错素坯烧结过 程 中的 晶粒与气孔 生 长及致密化行为 硅酸盐学 报 ， ， 李风生 超 细 粉体技术【 北京 国 防工业 出版社 ， ， 一 一 ， ， ， ， ， 咖 ， ， 黄培云 粉末冶金原理 】 北京 冶金工业 出版社 ， 张丽英 ， 吴成义 超细 晶粒硬质合金用 · 爱合氧化物粉末的制备 耳北京科技大学学报 ， ， 晏洪波 ， 张丽英 ， 吴成义 ，等 直接还 原碳化法制备超 细 一 一 合金粉的研究 粉末冶金技术 ， ， 曹茂盛 超微颗粒制备科学与技术〔 ， 哈尔滨 哈尔 滨工业大学 出版社 ， ， 乙从咬刃 尸 气 乙吟 双 毛 去石 叭 环仑肛’ 毛 牙 刀 ， 砰 职 沪 介 ， ， 劝 ， ， ， 一 ， 勿 一 一 一