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本研究选取煅烧仲钨酸铵自制的三氧化钨(WO3)为原料,通过氧化—还原法来制备超细钨粉,并对其还原过程的动力学进行了初步研究。本实验所采用的氧化—还原法是一种全新的工艺,是先将三氧化钨还原成钨粉,然后在空气中氧化成三氧化钨后再次还原,如此反复进行多次,则可得超细钨粉。对于三氧化钨还原过程动力学的研究,采用热重分析方法,利用样品发生相变时常伴有重量变化的现象,得到不同还原条件下的动力学(热失重—时间或还原率—时间)曲线,由失重情况判断反应速度及其影响因素。分别对三氧化钨(WO3)到蓝钨(WO2.90)和蓝钨到钨粉两个阶段进行了研究。通过研究,得到如下结论:(1)本研究选取的三氧化钨原料,通过氧化—还原法(4次氧化5次还原)是可以制备出超细钨粉的;所得金属钨粉的平均粒度约为0.38μm。(2)也可用任意粒度的钨粉做初始原料,将其在一定条件下氧化和还原,便能得到可作为高性能硬质合金原料的超细钨粉。(3)金属钨粉在规定条件下进行氧化,得到的三氧化钨粒度与初始原料金属钨粉的粒度无关。对于金属钨粉的氧化,低温慢速氧化可得到松散多孔状态的三氧化钨颗粒,还原此种三氧化钨可得到超细钨粉。(4)在490~500℃的温度下,约35min即可完成WO3到WO2.90的还原过程。而且,还原温度越高、氢气流量越大,实现完全转化的时间越短,即反应速度越快。(5)实现WO2.90还原到W粉的最低还原温度约为750℃,低于该温度反应时间则较长或者反应进行得不完全。此过程可能伴有WO2的生成,从而WO2的挥发和WO2→W的快速反应成为反应速度发生变化的可能原因。另外,在更高的温度下(>775℃),反应过程中往往会生成WO2.72相,可能会越过WO2.72→WO2这一阶段直接发生WO2.72→W的快速反应,而生成的大量W晶核的新表面对还原反应具有很强的催化作用,从而使还原反应始终处于较快的速度下进行。(6)氢气流量对物料反应速度的影响较温度更为强烈。