Carburation directe
Une alternative pour produire des poudres de WC à l'échelle industrielle est le procédé de carburation directe, qui a été breveté au Japon. Il a été utilisé exclusivement là pendant plusieurs années pour produire des poudres WC submicroniques et ultrafines de haute qualité. Outre le procédé classique, cela se fait à travers la qualité de la source d'oxyde et de carbone ainsi que les paramètres du processus.
L'équipement nécessaire consiste en mélangeur, pelletiseur, sécheur et deux fours rotatifs.
On peut utiliser une matière première telle que WO3 dérivée de l'acide tungstique ou WO3 calciné à basse température à partir d'APT (via AMT). La procédure est la suivante.
Quatre-vingt-quatre parties en poids de WO3 et 16,5 parties de carbone sont mélangées pendant 1 heure dans un mélangeur Hensell. Vingt-trois parties d'eau sont ajoutées et le mélange est extrudé (1,2 mm de diamètre) et coupé tous les 3 mm et séché (& lt; 0,1% H2O). Les pastilles sont introduites dans le premier four rotatif et s'écoulent automatiquement de là dans la seconde par gravité.
Les conditions typiques du four sont: l'atmosphère de l'étape 1-azote, 1350 ℃ (réduction); Étape 2-atmosphère d'hydrogène, 1650 ℃ (carburation).
L'exclusion de l'hydrogène dans l'étape de réduction évite toute croissance des cristaux de tungstène via le WO2 (OH) 2 volatil. Le chemin de réaction suit la séquence: WO3 → (WO2.9) → WO2.72 → WO2 → W → W2C → WC. Le WO2.72, agencé de manière intermédiaire, se décompose en noyaux WO2 ultrafins, qui sont ensuite transformés en WC d'environ la même taille. Pour atteindre le bilan carbone (environ 6,13% en poids C), un contrôle précis de la température et de l'atmosphère est nécessaire tout au long de la procédure en deux étapes.
Les meilleures poudres disponibles (Cr3C2 dopées ou non dopées) sont caractérisées par une distribution de taille de particules étroite et une surface spécifique entre 3,0 et 3,5 cm2 • g-1. La vraie taille de particule varie autour de 0.15um.
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