V2O5碳热还原合成碳化钒粉末的反应过程.pdf

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碳热还原合成碳化钒粉末的反应过程姜中涛’一李力刘颖陈巧旺粉末冶金技术帅’,厍煳睦硌г翰牧辖徊嫜Э蒲芯恐行模厍焓懈咝N⒛擅撞牧瞎こ逃爰际踔氐闶笛槭遥厍为了实现小批量连续化制备碳化钒粉末,以工业级,和纳米炭黑为原料,利用碳热还原法,在常压下碳管炉中得到了,。通过湎哐苌湟、扫描电镜治隽撕铣晒獭=峁砻鳎在较低的温度下,纳米炭黑将篛;还原为:;随着合成温度的升高,还原为更低价的篛,,但没有生成;接着发生碳化反应,生成。一,、,,合成的各阶段相互重叠;在合成过程中,试样的显微组织因物相不同而有所不同,生成的钒氧化物为炭黑附着的颗粒状大团聚体,,一;粉末颗粒呈类球形,但大小不均匀;随着温度升高,合成的最终产物,粉末颗粒呈球形或类球形,大小均匀,粒度为穖左右;还原碳化过程中,产生的气体有、:。关键词:碳化钒;还原/碳化;篛;·重庆市自然科学基金计划重点项目;重庆市教委科学技术研究项目;重庆市高校创新团队建设计划培育团队资助项目ぃㄑ蹲髡撸毫跤保校淌冢┦可际Α第卷第年拇ù笱Р牧峡蒲в牍こ萄г海啥摘要:”,,珻,十V刑一校妒俊—:.收稿日期:——”,..—,:甌琕甌..,唬琲—.瑃—
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匝峁胩致阶段:耉耉÷>褰峁,粉末具有一些特殊的性能,在冶金、电子学、催化剂等领域得到广泛的应用¨“。,尤其作为硬质合金晶粒长大抑制剂发挥着重要作用。研究表明¨。:添加微量能明显提高基体合金的硬度与断裂韧度,阻止硬质合金中晶粒的长大;添加碳化钒也可使硬质合金寿命提高%。。因此,研究碳化钒粉末制备对超细晶硬质合金的研制具有重要意义。碳热还原法制备金属碳化物是常用的传统方法‘。由于碳对氧的亲和势随温度升高而增大,而各种金属对于氧的亲和势随温度升高而降低,故在高温下,可用碳还原氧化物制取相应的金属或者碳化物。碳还原的主要产物为、,,可以杜绝产物被其它杂质污染的现象。因此,碳热还原法具有工艺简单、原料易得、重复性好等特点,有较高的实用价值。美国碳化物公司早在上世纪、年代采用真空碳热还原法生产碳化钒¨“,其方法是:原料为,,还原剂为碳粉,加入粘结剂和水,此外还需配碳;然后将物料压块、烘干,于真空炉内制备了含%、%.的碳化钒。法国专利:用,作原料,氩气保护,在温度为下生产碳化钒¨。汤仁中¨列采用,为原料,用炭黑作还原剂,两次碳化制备了碳化钒。东北大学卢志玉等。。采用真空碳热还原法以,为原料制备了高密度碳化钒块体。本文作者在理论计算的基础上,以易得的,啾萔:和纳米炭黑为原料,在常压氩气保护条件下,于碳管炉中碳热还原,制备单一物相为,的碳化钒粉末,为实现工业化生产提供了实验室研究基础。主要对,制备碳化钒的反应过程进行了分析。以工业级篛,粉末慷任ィ6任—絤团涮剂恐柿糠质サ哪擅滋亢纯度为%,一次颗粒粒径为~T希凑一定配比置于聚氨酯球磨罐中仓屎辖鹎,在普通滚动球磨机上滚动混料晃A耸够旌细龋可加入适量的酒精作为球磨介质。然后置于烘箱中加热、烘干后,装入石墨舟中连续匀速推入碳管炉中,氩气流量为痬;先在低温下转化为的低价氧化物后,再于高温下保温,即可通过还原碳化反应得到碳化钒粉体。不同碳热温度下的反应产物物相分析,利用一型湎叨嗑а苌湟牵徊捎肑一型扫描电镜鄄臁⒎治龇勰┑南晕⒆织形貌和颗粒粒径。不同温度下:%合成产物物相演由于篛,熔点较低业蔽露雀哂媸毕灾臃ⅲ蓟露冉细撸捎