本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種熔鹽電解制備碳化鎢的方法。
背景技術(shù):
碳化鎢具有熔點高、硬度大、耐磨性和熱傳導(dǎo)性能良好,以及抗熱震性能好等特點,被廣泛用于高速切削車刀、窯爐結(jié)構(gòu)材料、噴氣發(fā)動機部件、金屬陶瓷材料、電阻發(fā)熱元件等。目前合成碳化鎢的方法主要有碳熱還原法,是以金屬鎢和碳為原料,將粒徑為3~5μm的鎢粉與等物質(zhì)的量的碳黑充分混合,加壓成型后放入石墨盤,并在石墨電阻爐或感應(yīng)電爐中加熱至1400~1700℃。在氫氣流中,最初生成W2C,繼續(xù)在高溫下反應(yīng)生成WC。碳熱還原法由于存在不完全的反應(yīng)會導(dǎo)致形成一種諸如(W)、碳化二鎢(W2C)和WC的產(chǎn)物混合物。而且,原料的質(zhì)量、反應(yīng)器參數(shù)和反應(yīng)參數(shù)等因素容易影響WC產(chǎn)物的含量。其他制備碳化鎢的專利文獻有:申請?zhí)枮?01410259652.7的專利文獻公開了生產(chǎn)碳化鎢的方法,是將鎢酸鈉粉末和碳化鈣粉末混合均勻后壓制成團塊,再通過真空熱還原、高溫煅燒、粉碎、浮選或重選、酸浸等一系列工序,最后制得碳化鎢粉。申請?zhí)枮?1820995.5的專利文獻公開了制備碳化鎢的方法,是在高溫下使含氧化鎢的粉末原料與CO或CO和H2的混合物反應(yīng)來制備碳化鎢。然而,上述制備碳化鎢的方法都是間歇性的,制備工藝復(fù)雜、生產(chǎn)周期長且能耗高;環(huán)境污染比較嚴(yán)重;只適合實驗室研究范圍,限制了碳化鎢的廣泛應(yīng)用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有碳化鎢的生產(chǎn)方法的不足,本發(fā)明提供了一種熔鹽電解制備碳化鎢的方法。為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:本發(fā)明的熔鹽電解制備碳化鎢的方法是以鎢酸鈉和碳酸鋰為原料,以堿金屬或堿土金屬的氯化物或氟化物為電解質(zhì)熔鹽,采用鎢為陰極,石墨為陽極,電解含有鎢酸鈉和碳酸鋰的電解質(zhì)熔鹽制備碳化鎢。本發(fā)明的熔鹽電解制備碳化鎢的方法的具體步驟如下:S1、以鎢酸鈉和碳酸鋰為原料,以堿金屬或堿土金屬的氯化物或氟化物的混合物為支持電解質(zhì),將鎢酸鈉和碳酸鋰與支持電解質(zhì)混合均勻配制電解質(zhì)熔鹽;S2、升溫融化電解質(zhì)熔鹽,采用鎢為陰極,石墨為陽極,接通直流電源電解電解質(zhì)熔鹽,可得到碳化鎢。步驟S1中,支持電解質(zhì)由LiCl、NaCl、KCl、BaCl2、CaCl2、L...