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       納米及超細(xì)硬質(zhì)合金的致密化是材料研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。燒結(jié)是決定硬質(zhì)合金結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)鍵工序。納米及超細(xì)硬質(zhì)合金由于粉末細(xì)，活性高，與普通硬質(zhì)合金相比，在燒結(jié)致密化過(guò)程中呈現(xiàn)出一些不同的特性。

       納米及超細(xì)硬質(zhì)合金粉末在燒結(jié)過(guò)程中晶粒長(zhǎng)大異常，達(dá)到同一致密度時(shí)所需的燒結(jié)溫度低，達(dá)到最大收縮率的溫度隨粉末粒度的減小而降低。納米及超細(xì)硬質(zhì)合金粉末致密化開(kāi)始的時(shí)間早，達(dá)到完全致密化所需的時(shí)間短。

       制取納米及超細(xì)硬質(zhì)合金所用的WC(碳化鎢)粉末粒度細(xì)，表面活性高，在燒結(jié)過(guò)程中極易長(zhǎng)大。超細(xì)WC-Co合金晶粒長(zhǎng)大的驅(qū)動(dòng)力來(lái)自于粉末顆粒比表面積的減小。控制合金中的WC晶粒的長(zhǎng)大時(shí)生產(chǎn)超細(xì)硬質(zhì)合金的關(guān)鍵技術(shù)。

       目前控制硬質(zhì)合金中WC晶粒長(zhǎng)大一般通過(guò)兩種途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)：一是改進(jìn)燒結(jié)方式，如燒結(jié)熱等靜壓(SHIP)等，使液態(tài)Co相流動(dòng)更加充分，分布更加均勻，適當(dāng)降低燒結(jié)溫度和縮短燒結(jié)時(shí)間，從而控制WC晶粒的長(zhǎng)大；二是在WC-Co粉末中添加晶粒長(zhǎng)大抑制劑，通過(guò)對(duì)燒結(jié)過(guò)程中晶粒長(zhǎng)大的有效抑制來(lái)制取超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金。

       硬質(zhì)合金中WC晶粒長(zhǎng)大可分為連續(xù)式長(zhǎng)大(或稱(chēng)均勻長(zhǎng)大)和非連續(xù)性長(zhǎng)大(不均勻長(zhǎng)大或異常長(zhǎng)大兩種)。在液相燒結(jié)過(guò)程中，細(xì)顆粒WC優(yōu)先溶解于液相中，一定溫度下達(dá)到溶解-析出過(guò)程的動(dòng)態(tài)平衡，液相處于飽和狀態(tài)，一部分W、C原子遷移到大顆粒WC周?chē)诖箢w粒WC表面析出，使之長(zhǎng)大。關(guān)于納米及超細(xì)硬質(zhì)合金晶粒的控制長(zhǎng)大的抑制機(jī)理，比較有代表性的為：

      1.溶解度說(shuō)：抑制劑優(yōu)先溶解于液相Co中，使WC在液相Co中的溶解度大幅度降低，溶解-析出的WC數(shù)量減少，從而抑制WC通過(guò)液相的重結(jié)晶長(zhǎng)大。

      2.吸附說(shuō)：晶粒長(zhǎng)大抑制劑吸附在WC顆粒的表面，使WC的表面能降低，減小晶粒長(zhǎng)大的驅(qū)動(dòng)力，降低WC在液相中的溶解速度和溶解數(shù)量。

      3.偏聚說(shuō)：抑制劑沿WC/WC界面偏聚，阻礙了WC界面的遷移，使WC晶粒長(zhǎng)大受到抑制。

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