潘锋，刘家义，杜占，朱庆山，2

（1 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室，北京100190；2中国科学院大学化学工程学院，北京100049）

引 言

1923 年，德国科学家Schroter 利用粉末冶金的方法，将碳化钨和少量的钴(含量为11%～18%)混合，通过加压成型和高温烧结制备出硬度仅次于金刚石的硬质合金[1]。此后，碳化钨基硬质合金因其极高的硬度、良好的耐磨性、耐高温和耐腐蚀性等优点得到了快速的发展和应用。尤其是超细硬质合金具有更优异的力学性能，被称为“双高”硬质合金，在汽车、航天航空、3C 行业等作为高效精密刀具、微钻、微铣、刀片、精密模具而被广泛应用[2-3]。硬质合金的力学性能主要由合金中碳化钨颗粒的尺寸决定。然而，硬质合金存在固有矛盾：随着硬质相含量增加，合金硬度、耐磨性得到提高，但韧性下降。研究表明，当WC-Co 类硬质合金中WC相晶粒尺寸为超细/纳米级(≤0.5 μm)时，能有效克服传统硬质合金中硬度和韧性之间相互矛盾，以及较大脆性和加工软化等问题，且具有较高的硬度和韧性[4-5]。通常而言，常规复合材料的韧性随硬度的增加而降低，而纳米复合材料的硬度增加并不降低其整体断裂韧性。可见，具有纳米结构WC-Co 硬质合金的耐磨性与硬度成正比，高于常规硬质合金材料。

获得超细碳化钨基合金的关键依靠两方面：一是获得超细碳化钨粉体；二是烧结过程中抑制晶粒长大[6]。因此，为制备具有良好力学性能的WC 基硬质合金，获得超细WC 粉体是关键，也是制备超细碳化钨基硬质合金的基础。……