氧化钨/碳SPS原位合成WC硬质合金的XPS研究
来源期刊：稀有金属材料与工程2006年第6期
论文作者：周美玲 张久兴 王澈 张国珍 钟涛兴 张利平 宋晓艳
关键词：XPS; 原位合成; 放电等离子烧结; 硬质合金; 碳化钨; 氧化钨;
摘 要：以WO3+14.5%C(质量分数,下同)的混合粉作为原始粉末,采用放电等离子烧结(SPS)在不同温度下烧结保温3 min,直接一步合成致密WC硬质合金.借助于X射线光电子能谱(XPS)分析了合成样品的元素价态变化,探讨了SPS原位合成的过程和机理.结果表明:随着烧结温度的升高,样品中的W元素的价态逐步由氧化态的W+6,W+5,W+4过渡到单质W0+和碳化物态的W+2;而样品中的碳元素价态却逐步由单质碳转变为化合碳,氧化物态的晶格氧强度逐渐降低,以碳氧键存在吸附的氧强度逐渐增强.XPS分析结果表明,在SPS原位合成中,WO3首先被碳还原,并经历了一系列中间钨氧化物状态后得到金属钨,然后金属钨进一步发生碳化反应最终形成WC.
周美玲1，张久兴1，王澈1，张国珍1，钟涛兴1，张利平1，宋晓艳1
(1.北京工业大学,新型功能材料教育部重点实验室,北京,100022)
摘要:以WO3+14.5%C(质量分数,下同)的混合粉作为原始粉末,采用放电等离子烧结(SPS)在不同温度下烧结保温3 min,直接一步合成致密WC硬质合金.借助于X射线光电子能谱(XPS)分析了合成样品的元素价态变化,探讨了SPS原位合成的过程和机理.结果表明:随着烧结温度的升高,样品中的W元素的价态逐步由氧化态的W+6,W+5,W+4过渡到单质W0+和碳化物态的W+2;而样品中的碳元素价态却逐步由单质碳转变为化合碳,氧化物态的晶格氧强度逐渐降低,以碳氧键存在吸附的氧强度逐渐增强.XPS分析结果表明,在SPS原位合成中,WO3首先被碳还原,并经历了一系列中间钨氧化物状态后得到金属钨,然后金属钨进一步发生碳化反应最终形成WC.
关键词:XPS; 原位合成; 放电等离子烧结; 硬质合金; 碳化钨; 氧化钨;
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