科创中国

高性能粉末是制备高性能制品的基础，先进制备技术是实现高性能的关键，高品质装备是赋予高性能的保障。本项目选择应用广阔、附加值高的纳米晶碳化钨钴复合粉末和高品质高效节能工业化装备为对象，创新性提出“均匀化、复合化、纳米化”制备高性能碳化钨钴复合材料设计思想，建立了喷雾快速结晶、低温原位复合理论，突破水溶液均匀复合、喷雾快速结晶、低温原位还原碳化、多功能集成烧结等关键技术，取得如下创新：1、发明纳米碳化钨钴材料水溶液均匀复合、喷雾快速结晶和低温原位碳化新技术。以溶液形式添加W、Co、C等元素，实现钨基材料各组元分子层级均匀复合；通过喷雾快速结晶形成纳米前驱体，将碳化温度由1300℃降至1000℃以下，有效抑制WC晶粒长大，实现晶粒度≤50nm的高性能纳米钨基材料的高效制备。2、自主开发了纳米碳化钨钴粉体制备系列装备，为先进制备工艺的实现提供装备保障。研制出超大型多功能闭式循环高效喷雾结晶系统，实现了喷雾结晶装置的工艺控制，获得所需形貌和结构的粉体颗粒，填补了国内高性能闭式循环喷雾结晶系统的空白；开发大型连续还原-碳化多功能设备，实现还原、碳化多工序连续作业，日产量达***吨，与传统分体设备相比，生产效率提高7倍，单台能耗降低30%以上。3、实现了超细WC-Co硬质合金制备过程的氧、碳和晶粒精密调控。创新性开发出表面包覆控氧控碳技术和新型纳米稀土多元复合抑制技术，实现混料过程的严格控氧与控碳，显著抑制WC晶粒长大，制得性能优异的超细WC-Co硬质合金。4、突破了钨基制品高效多功能集成烧结关键技术。基于钨基制品制备关键技术，自主研发了快速脱脂、烧结、气淬硬化多功能集成系统，突破了设备的热流场均匀性控制关键技术，研制出高效节能真空脱脂烧结淬火多功能炉，与分体式设备相比，生产效率提高3倍以上，能耗降低40%。

该项目突破了高性能钨基材料制备技术和装备的核心技术，打破了国外技术垄断，已在富士康、欧美克、春保钨钢、江钨等多个企业应用，有力促进了我国粉末冶金行业的发展，并出口至美、德、俄等国家和地区，极大提升了我国粉末冶金装备的国际竞争力。

该项目近三年实现直接经济效益***亿元；授权专利24项（其中发明专利8项），制订行业标准1项，出版著作3部，发表学术论文20余篇；获国家重点新产品1项；并取得显著的节能减排效果。