一种硬质合金用钛白粉及其制备方法与应用与流程

本发明属于硬质合金，尤其涉及一种硬质合金用钛白粉及其制备方法与应用。

背景技术：

1、硬质合金通常采用难熔碳化物为基体，软韧性金属(co、ni或fe等)为粘结相。硬质合金结合了高硬度的难熔金属碳化物和延展性较好的粘结金属的优点，具有强度和硬度高、耐磨性好、热膨胀系数小、弹性模量高以及化学稳定性好等一系列优良性能，被广泛地应用于切削刀具、矿山工具、耐磨零件等领域。

2、为提高硬质合金的热冲击，抗热压、抗氧化的能力和硬度，相关技术中在硬质合金中加入tic；相关技术中通过采用钛白粉与炭黑充分混合压舟后烧结生产出tic，但是利用该方法形成的tic增强相的颗粒均一性较差，从而导致最终制得的硬质合金的硬度较低。

3、因此，本发明提供了一种硬质合金用钛白粉，利用该钛白粉制得的硬质合金的硬度高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种硬质合金用钛白粉，以解决上述背景技术中提出的问题和缺陷的至少一个方面。

2、本发明还提供了上述钛白粉的制备方法。

3、本发明还提供了上述钛白粉的应用。

4、具体如下，本发明提供了一种硬质合金用钛白粉，所述钛白粉的d50为0.4μm～0.5μm；

5、所述硬质合金包括ni基硬质合金或fe基硬质合金。

6、根据本发明钛白粉技术方案中的一种技术方案，至少具备如下有益效果：

7、本发明中通过对二氧化钛的平均粒径进行控制，从而实现了对硬质合金中生成的增强相tic颗粒的大小进行了控制，进一步提升了硬质合金的硬度；若二氧化钛的平均粒径过小，则会导致增强相生长难度增大，反而不利于增强相起到较好的硬度增强效果；若二氧化钛的平均粒径过大，则会导致形成tic粗颗粒，从而导致tic在硬质合金中分布的均一性较差，从而不利于增强相恰到较好的硬度增强效果。

8、根据本发明的一些实施方式，所述钛白粉的d10为0.1μm～0.2μm。

9、根据本发明的一些实施方式，所述钛白粉的d90为0.8μm～0.9μm。

10、本发明中通过对钛白粉d10和d90进行控制，进一步对钛白粉的粒度分布进行控制，从而对钛白粉的粒度均一性进行控制，进而实现了对增强相的颗粒大小进行了控制，从而进一步提升了硬质合金的硬度。

11、根据本发明的一些实施方式，所述钛白粉的d50为0.3μm～0.4μm。

12、根据本发明的一些实施方式，所述钛白粉的d50为0.35μm～0.4μm。

13、本发明中通过对钛白粉的d50进行进一步的控制，从而进一步提升了硬质合金的硬度。

14、根据本发明的一些实施方式，所述硬质合金，包括以下重量份数制备原料：

15、co粉9份～10份、ni粉8份～9份、fe粉1份～2份、wc粉77份～78份、所述硬质合金用钛白粉10份～25份和碳粉3份～8份。

16、本发明第二方面提供了上述硬质合金用钛白粉的方法，包括以下步骤：

17、将硫酸钛、尿素、水和乙醇混合后制得前驱体分散液；再将所述前驱体分散液进行溶剂热反应。

18、根据本发明的一些实施方式，所述乙醇和水的体积比为7:4～5。

19、本发明中通过对乙醇和水的体积比进行控制，从而实现了对硫酸钛的溶解进行控制，使得溶解的硫酸钛逐步进行水解，有效的控制了硫酸钛的水解反应，延长了钛白粉的成核过程，从而提升了钛白粉的均一性和对钛白粉的尺寸进行了控制。

20、根据本发明的一些实施方式，所述前驱体分散液中硫酸钛的摩尔浓度为0.04mol/l～0.06mol/l。

21、硫酸钛的浓度会影响到晶核的数量，而晶核数量会影响到钛白粉的平均颗粒尺寸；因此，本发明中通过对硫酸钛的浓度进行控制，从而实现了对钛白粉的粒径进行控制。

22、根据本发明的一些实施方式，所述溶剂热反应的温度为140℃～160℃。

23、本发明中对溶剂热反应的温度进行控制，从而对溶剂热反应过程中压强进行了控制，进一步控制了水的活性，从而对硫酸钛的水解过程进行控制，进而实现了对钛白粉均一性和尺寸进行了控制。

24、根据本发明的一些实施方式，所述溶解热反应的时间为5h～7h。

25、根据本发明的一些实施方式，所述尿素和所述硫酸钛的摩尔比为1.5～2.5:1。

26、尿素的含量会影响到溶剂热反应体系中氢氧根含量，氢氧根含量较少，则会导致硫酸钛反应不完全，形成的晶核较少，从而影响到钛白粉的颗粒大小。

27、本发明第三方面提供了上述硬质合金钛白粉在制备硬质合金增强相中的应用。

28、根据本发明的一些实施方式，所述硬质合金增强相为tic。

技术特征：

1.一种硬质合金用钛白粉，其特征在于，所述钛白粉的d50为0.4μm～0.5μm；

2.根据权利要求1所述的硬质合金用钛白粉，其特征在于，所述钛白粉的d10为0.1μm～0.2μm。

3.根据权利要求1所述的硬质合金用钛白粉，其特征在于，所述钛白粉的d90为0.8μm～0.9μm。

4.根据权利要求1所述的硬质合金用钛白粉，其特征在于，所述钛白粉的d50为0.3μm～0.4μm。

5.一种制备如权利要求1至4任一项所述的硬质合金用钛白粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述乙醇和水的体积比为7:4～5。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述前驱体分散液中硫酸钛的摩尔浓度为0.04mol/l～0.06mol/l。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述溶剂热反应的温度为110℃～130℃。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述尿素和所述硫酸钛的摩尔比为1.5～2.5:1。

10.一种如权利要求1至4任一项所述的硬质合金用钛白粉在制备硬质合金增强相中的应用。

技术总结
本发明公开了一种硬质合金用钛白粉及其制备方法与应用，属于硬质合金技术领域；该钛白粉的D50为0.4μm～0.5μm；所述硬质合金包括Ni基硬质合金或Fe基硬质合金。本发明中通过对钛白粉的平均粒径进行控制，从而实现了对硬质合金中生成的增强相TiC颗粒的大小进行了控制，进一步提升了硬质合金的硬度。本发明还通过对制备方法进行控制，实现了钛白粉的粒径可调，从而实现了对制得的钛白粉的粒径进行精准的控制。

技术研发人员：耿占吉,黎华挺,耿少杰
受保护的技术使用者：长沙华希新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12