纳米及超细硬质合金的致密化是材料研究的重点和难点。烧结是决定硬质合金结构与性能的关键工序。纳米及超细硬质合金由于粉末细，活性高，与普通硬质合金相比，在烧结致密化过程中呈现出一些不同的特性。

       纳米及超细硬质合金粉末在烧结过程中晶粒长大异常，达到同一致密度时所需的烧结温度低，达到最大收缩率的温度随粉末粒度的减小而降低。纳米及超细硬质合金粉末致密化开始的时间早，达到完全致密化所需的时间短。

       制取纳米及超细硬质合金所用的WC(碳化钨)粉末粒度细，表面活性高，在烧结过程中极易长大。超细WC-Co合金晶粒长大的驱动力来自于粉末颗粒比表面积的减小。控制合金中的WC晶粒的长大时生产超细硬质合金的关键技术。

       目前控制硬质合金中WC晶粒长大一般通过两种途径来实现：一是改进烧结方式，如烧结热等静压(SHIP)等，使液态Co相流动更加充分，分布更加均匀，适当降低烧结温度和缩短烧结时间，从而控制WC晶粒的长大；二是在WC-Co粉末中添加晶粒长大抑制剂，通过对烧结过程中晶粒长大的有效抑制来制取超细晶粒硬质合金。

       硬质合金中WC晶粒长大可分为连续式长大(或称均匀长大)和非连续性长大(不均匀长大或异常长大两种)。在液相烧结过程中，细颗粒WC优先溶解于液相中，一定温度下达到溶解-析出过程的动态平衡，液相处于饱和状态，一部分W、C原子迁移到大颗粒WC周围，在大颗粒WC表面析出，使之长大。关于纳米及超细硬质合金晶粒的控制长大的抑制机理，比较有代表性的为：

      1.溶解度说：抑制剂优先溶解于液相Co中，使WC在液相Co中的溶解度大幅度降低，溶解-析出的WC数量减少，从而抑制WC通过液相的重结晶长大。

      2.吸附说：晶粒长大抑制剂吸附在WC颗粒的表面，使WC的表面能降低，减小晶粒长大的驱动力，降低WC在液相中的溶解速度和溶解数量。

      3.偏聚说：抑制剂沿WC/WC界面偏聚，阻碍了WC界面的迁移，使WC晶粒长大受到抑制。

如需了解更多有关纳米及超细硬质合金晶粒控制的相关信息，欢迎访问株洲三鑫硬质合金企业网站http://www.601cn.com。