推板窑生产氮化钒铁合金的研究

以三氧化二钒、石墨、铁粉为原料,在推板窑中生产氮化钒铁铁合金。采用XRD、FESEM、EDS和ICP对合金产品的物相组成,形貌和元素成分进行测试分析。结果分析表明,在保持三氧化二钒和铁粉含量不变的情况下,随着碳粉给量的波动,对高钒合金中V、N含量影响不大,对Fe有一定的影响,而对低钒合金中N含量几乎没影响,反而对V、Fe含量影响很大;在反应过程中铁粉可以做为催化剂及粘结剂使用。     

碳热还原法制备氮化钒铁合金的性能表征研究

采用试验测试的手段对碳热还原法制备氮化钒铁合金的性能进行表征,分析氮化温度等参数对N/V比例和产品氮化率的影响。研究结果表明:随配碳系数增大,N/V先增大后降低;随碳化温度上升,N/V不断增大;随氮化温度上升,N/V先增大后下降。当氮化温度增加后,氮化率为先上升后下降,最优氮化温度为1450℃;当氮化时间增加,氮化率逐渐上升并到达稳定,最优氮化时间为15 h。氮化钒铁的物相类型包括Fe相、NV相与少量的OV相。Fe在氮化钒铁内形成了不均匀分布的形态,大部分存在于氮化钒组织相内。     

碳热还原法制备氮化钒铁合金的研究

采用化学分析,XRD,SEM等检测手段,对碳热还原法制备的氮化钒铁中铁元素赋存状态进行了系统研究,对配碳系数、反应温度对氮化钒铁的氮钒比影响规律进行了系统研究。结果表明,以V_2O_3为原料,在高温下进行碳热还原反应制备的氮化钒铁,钒原子氮化形成氮化钒包覆层,铁主要以Fe形式存在,不均匀分布于氮化钒颗粒内部。反应条件直接影响氮化钒铁的氮钒比,制备高质量的氮化钒铁,需要控制较佳的工艺参数。     

V_2O_5直接制备氮化钒铁过程研究

针对V_2O_5直接制备氮化钒铁工艺,采用TG-DSC和扫描电子显微镜(SEM)表征分析了体系反应过程及微观组织与元素分布,并分析了各影响因素对产物含氮量的影响。结果表明,670℃左右,碳还原V_2O_5的反应开始显著发生,1 000℃以上时,碳化反应开始发生,温度达1 200℃左右,开始出现氮化反应。反应温度、保温时间和配碳系数等因素对氮化钒铁含氮量均有较明显的影响。较适宜的制备工艺参数为:高温反应温度1 400℃、保温2h、配碳系数0.35,在该条件下制得的氮化钒铁含氮量可达11.26%,合金中其它元素含量分别为钒46.31%、铁36.87%、碳1.21%、硅1.98%、铝1.94%,符合GB/T30896-2014标准。SEM结果表明,利用V_2O_5直接制备氮化钒铁,铁主要以夹杂形式均匀分布在氮化钒铁主相间,且氮、钒、铁三种主元素的分布较均匀。     

QPQ盐浴氮化对合金灰铸铁显微组织和耐磨性的影响

通过X射线衍射相分析和金相分析,发现采用不同的加热、保温和冷却方式获得的不同基体组织的合金灰铸铁,经QPQ盐浴氮化处理后渗层组织中存在Fe3O4和Fe2N;铁素体含量越高,渗层越厚。通过对不同基体组织的合金灰铸铁在QPQ处理前后的磨损速率的比较,发现经QPQ处理后的合金灰铸铁试样磨损速率为QPQ处理前的1.6%～5.7%。     

碳热还原法制取VC、VN和V(C,N)的热力学原理研究

分析了以V2O5和C为原料,用碳热还原法制取VC、VN和V(C,N)的热力学原理。结果表明,钒氧化物的还原是逐级进行的,反应过程伴随着相变。V2O5的碳热还原反应机理有两种,即主要依靠CO/CO2传质的气-固反应和碳和钒氧化物之间固相扩散传质的固-固反应。何种反应机理占主导地位取决于V2O5和C的初始混合态。提高温度有利于钒氧化物的还原及碳氮化。制取VC应在CO或真空气氛下进行,制取VN和V(C,N)应在N2气氛下进行,其中C,N含量取决于温度和N2压力。     

凝胶法制备氮化钒的研究

考察凝胶法制备氮化钒时的氮化温度、氨气流量和氮化时间等因素对产品氮化率的影响。结果表明,氮化温度为750℃,氨气流量为80 m L/min,氮化时间为14 h时,产品氮化率达到95%,其晶粒大小平均在100 nm左右。     

氮化碳薄膜的红外光谱(FTIR)特性分析

对采用磁控溅射法制备的氮化碳(CN_x)薄膜进行了傅里叶变换红外光谱(FTIR)的测量与特性分析。结果表明,薄膜中含有C-N键、C==N键以及C-N键, 但样品中碳氮键总体数量偏少, N含量偏低, N/C比偏低。改变制备工艺条件, 薄膜中原子的化学结合状况会发生相应的变化。     

氮化钼与五氧化二钽复合电极性能的研究

在添加Ta2O5下,通过MoO3混合物与NH3反应制得氮化钼与五氧化二钽复合活性电极材料,运用XRD对复合活性电极材料进行了表征,采用循环伏安法对γ氮化钼及其复合电极进行电化学测量,研究成膜物质的结晶形态、表面形貌和对电容的影响。结果表明氮化钼与五氧化二钽复合电极成膜均匀,与基体附着性强,电容特征显著,具有良好的稳定性与重现性,而且明显改善电容器的大功率放电特性,添加Ta2O5可以使Mo2N的工作电位窗口拓宽0.40倍,相同条件下电容值增加0.50倍。     

Fe2O3在煤矸石碳热还原氮化合成SiAlON时的作用

将煤矸石、碳黑和2%～8?2O3的混合均匀的试样,在1350～1550℃氮化处理6h,然后测定试样的氮化增重率和物相组成,用SEM和EDS观察部分试样显微结构并进行微区成分分析.结果表明,Fe2O3的加入有利于煤矸石还原氮化转变成β-SiAlON,并促使其晶体发育完善.Fe2O3的最佳加入量为4%,当超过此值时,大部分的Fe2O3以FeO、金属Fe或含铁的铝硅酸盐球状颗粒存在.     

钙化焙烧钒渣过程中钒尖晶石的矿物学特征

通过偏光显微镜、扫描电镜、能谱仪和电子探针的分析手段,对攀钢钒工业生产钒渣中钒尖晶石的结构与构造、化学组成及变化规律等进行详细的矿物学特征研究。结果表明,焙烧过程中氧化的钒尖晶石结构逐渐变的疏松多孔,构造上由单一的钒尖晶石向铁板钛矿固溶体、氧化铁固溶体和钒酸锰固溶体转变;钒尖晶石的化学成分主要有镁、铝、钛、钒、锰、铁等元素组成。随着氧化程度的深入,Fe O的含量在逐渐增加,V2O3的含量在逐渐减少,其他元素含量的变化不大。     

铝-硅复合还原氮化合成矾土基β-SiAlON的研究

以高铝矾土(Al2O3含量68%)、金属铝粉和硅粉为原料,按一定比例配料、混料,将混合均匀的试样,在1100℃~1550℃氮化处理6h,然后测定氮化试样的重量变化率,借助XRD、 SEM及EDS等手段,分析试样的物相组成、显微结构和微区成分.对比单一还原剂铝、硅的反应过程,研究铝-硅复合还原剂还原氮化合成矾土基β-SiAlON的反应过程及机理.结果表明:1100℃,铝粉氮化生成AlN,同时铝粉还原SiO2生成Si; 1200℃,硅粉氮化生成Si3N4,同时有硅粉、氮气和SiO2反应生成Si2N2O; 1300℃~1350℃, Si3N4通过固溶逐渐转化为β-SiAlON,同时有少量硅粉发生还原反应;1400℃~1550℃,试样进入固溶阶段,β-SiAlON量逐渐增多,1500℃达最佳值,生成的β-SiAlON为颗粒状和短柱状.与单一还原剂相比复合还原剂生成β-SiAlON的含量相对较高,晶体发育较好.     

碳对碳热还原氮化天然石英物相行为的影响

采用XRD、SEM等研究了碳添加量(理论量、碳过量5%、10%、20%、50%和100%),不同碳源(焦炭和炭黑)对反应产物的影响。结果表明,C的添加量为理论量,在温度为1 600℃时产物为β-Si3N4;在C的添加量为理论量过量10%时,也可以得到含量较高的β-Si3N4,但产物中存在的β-SiC的量相对较多;随着C的添加量的增加,各试样反应产物中β-SiC含量也逐渐增加,当C的添加量过量100%时,产物主要为β-SiC。合成温度在其他温度下(1 500、1 520、1 540、1 560℃和1 580℃)都有相似的规律。碳源种类对反应产物的物相组成的影响较小。     

预氧化两段氮化法

介绍快速氮化新工艺——预氧化两段氮化法在抗炮崩型单体液压支柱活柱体氮化过程中的应用机理，着重对２７ＳｉＭｎ材料快速氮化新工艺参数进行了试验，探讨了新工艺的采用及所带来的经济效益。     

溶剂热合成氮化铁及其催化氯代硝基苯加氢反应的研究

采用溶剂热法制备了氮化铁催化剂,并用于邻氯硝基苯加氢合成氯代苯胺反应,考察了合成温度、原料配比以及合成时间等制备条件对其催化性能的影响.通过XRD、TG-DTG、BET等方法对催化剂的结构和性质进行表征.结果表明:在合成温度400℃、m(NaN_3)∶m(FeCl_2)=4∶1以及反应时间为30h的条件下制备的氮化铁催化剂,在邻氯硝基苯加氢反应中,邻氯代硝基苯转化率为58.41%,邻氯苯胺选择性为100%.所制备的氮化铁催化剂具有较好的热稳定性;除了有介孔结构外,还有大孔结构的颗粒.提高合成温度,有利于提高所制备的氮化铁催化剂的结晶度和纯度.     

钛材离子氮化工艺对其组织结构和性能的影响

本文介绍钛材离子氮化工艺对其组织结构和性能的影响。合理选择离子氮化温度、气氛氮势和处理时间,能有效控制钛材氮化层中的化合物相的种类和相对含量。通过离子氮化处理,大幅度提高了钛材的表面硬度。耐磨性能和在还原性介质中的耐蚀性能,可使钛材在高度动负荷、摩擦力和强腐蚀介质三者同时存在的苛刻环境中长期使用。     

富铝煤矸石碳热还原氮化合成Fe-Sialon复相材料的研究

采用富铝煤矸石、铁精矿粉、焦炭为原料,经过碳热还原氮化在1 400～1 550℃保温4h条件下合成Fe-Sialon复相材料。利用XRD、SEM和EDS检测手段研究合成温度、焦炭添加量对富铝煤矸石碳热还原氮化的影响。结果表明:①制备得到了Fe-Sialon复相材料,所得产物的主要物相为β-Sialon和Fe3Si;②反应温度为1 400、1 450、1 550℃时,焦炭添加量对产物物相的影响较大。焦炭添加为理论量或过量10%时,所得产物中莫来石、Fe3Si相为主晶相,次晶相为X-Sialon或α-Al2O3,均没有β-Sialon相生成;当焦炭过量大于50%时,X-Sialon作为过渡相向β-Sialon转变,有利于β-Sialon相的生成;③1 500℃下合成的Fe-Sialon复相材料中,β-Sialon为主晶相,其发育成不是很完善的棱柱状晶体。在β-Sialon相周围分散的球状颗粒为Fe3Si相,颗粒直径1～2μm。在本试验条件下,合成Fe-Sialon复相材料的适宜温度为1 500℃,焦炭适宜添加量为理论添加量和焦炭过量10%。     

电铝热法钒铝合金中铁杂质元素的来源分析

以电铝热法钒铝合金生产系统为研究平台,对CaO-Al_2O_3渣系钒铝合金中的杂质铁元素来源和走向进行分析。结果表明,杂质Fe元素主要由反应炉耐材引入的(占55.38%);系统中87.65%的Fe进入到钒铝合金中,与钒结合的能力较强;合金中Fe分布不均匀,合金锭下表皮和侧壁Fe含量高;铁以单质的形式存在合金中。因此需对合金锭表面进行处理,并通过降低耐材中的Fe,控制反应温度和时间,以减少进入钒铝合金中的Fe量,为生产航空级钒铝合金提供技术支撑和研究方向。     

电铝热法钒铝合金中杂质铁元素的来源分析

以电铝热法钒铝合金生产系统为研究平台,对CaO-Al_2O_3渣系钒铝合金中的杂质铁元素来源和走向进行分析。结果表明,杂质Fe元素主要由反应炉耐材引入的(占55.38%);系统中87.65%的Fe进入到钒铝合金中,与钒结合的能力较强;合金中Fe分布不均匀,合金锭下表皮和侧壁Fe含量高;铁以单质的形式存在合金中。因此需对合金锭表面进行处理,并通过降低耐材中的Fe,控制反应温度和时间,以减少进入钒铝合金中的Fe量,为生产航空级钒铝合金提供技术支撑和研究方向。     

离子氮化技术及应用

借鉴了国内外有关离子氮化技术方面的知识 ,结合对离子氮化的认识 ,重点说明了离子氮化的起源及原理 ,离子氮化的特点及在机械等各个领域中的应用 ,其中还对离子氮化设备的组成做了介绍 ,并提出了脉冲电源在这一技术中的优势