氧化钨/碳SPS原位合成WC硬质合金的XPS研究

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3min,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。