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《太原理工大学》 2004年
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RF-PCVD法制备纳米碳化钨微晶的研究

展红全  
【摘要】:本文对等离子体条件下制取纳米WC微晶进行了研究,实验采用高频等离子体化学气相沉积法(RF-PCVD),该方法最适宜于气—气反应,即以气相产物为原料制备纳米微晶。因此本实验采用WCl_6(汽化后通入反应器),C_2H_2,H_2的反应体系来制备纳米WC微晶;首先进行了热力学计算分析,由结果可以看出反应的趋势为:首先六氯化钨和氢气反应生成钨,然后乙炔再分解出碳,最后碳和钨反应结合为碳化钨;然后进行了反应机理的分析,经分析可以认为:反应过程分为两个阶段,先还原然后再碳化,即还原碳化机理;在本实验中,等离子体给反应提供一个特殊的环境,经分析1500℃-2700℃是相对比较理想的WC形成温度区间;前期进行了二氧化钛的实验,由结果可以得出:用RF-PCVD法制备粒度分布较窄、金红石含量适当的纳米级二氧化钛颗粒,必须控制好反应温度、汽化温度、停留时间、晶型控制剂的添加量。所以在制备纳米碳化钨的同 太原理工大学硕士研究生学位论文 时同样会遇到以上的影响因素;进行了碳化钨的制备实验研 究,在本实验的工艺条件下,即:汽化温度350℃,CZ玫流量 为1.3腼in,氏流量为200比,停留时间为sms,电流为0.6A的条 件下制得纳米碳化钨微晶,粒径为5一80lun之间,平均粒径为 50nln.由试验结果分析可以知道,为了制得纯度高的WC,首 先必须制得纯度较高的原料WC16.同时必须控制好各个工艺 条件,如:WC16的汽化温度(即进料量),氢气及乙炔的流量, 停留时间等;在高频等离子体反应器中直接还原碳化一步制备 纳米碳化钨粉末的方法,将为纳米碳化钨粉末的制备开辟一条 方便,经济的新途径,有助于我国纳米硬质合金粉末的研究,推 广和应用.
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TQ13

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