偏钒酸铵一步法制备氮化钒研究

在热力学计算基础上,通过热重—差热试验的分析,对偏钒酸铵碳热还原制备氮化钒的过程进行了探索,研究了原料配碳比和反应温度对产物物相和成分的影响。结果表明,配碳比为理论碳比时氮化产物氮含量最高,碳含量随着配碳比增加而升高。一步法制备氮化钒的过程是钒氧化物的碳热还原和氮化同时进行的耦合反应。     

高钛渣提取碳氮化钛的研究

在热力学分析基础上,以攀钢高钛渣为基准配制的TiO2-CaO-SiO2-Sl2O3-MgO五元合成高钛渣为主要原料,采用碳热还原法制取碳氮化钛.确定了碳化处理过程中不同气氛(氩气,氮气)下的产物,采用X-射线衍射仪和扫描电镜研究了产物的相组成和显微结构,证实了在氩气气氛下,产物主要为TiC;在氮气气氛下,产物主要为Ti(C,N);氩气气氛下碳化钛的粒度比同一实验条件氮气气氛下碳氮化钛的粒度要小2～4μm.     

配碳量对自蔓延镁热还原反应制备TiCN粉末的影响

在自蔓延高温镁热还原反应制备Ti（C，N）粉体的研究巾，考察了配碳量对TiC1-xNx粉末的相组成、组成成分和微观组织的影响。试验结果表明：随着配碳量的增加，产物的碳含量增加，氮含量相应减小，但过高的配碳量会导致游离碳的产生，过低的配碳量则导致过高的氧含量，当配碳量在0．3～0．7mol之间时得到的TiC1-xNx粉末的性能最好；随着原料中碳粉含量的增加，产物组织颗粒逐渐变得细小，均匀。     

空气气氛下钒钛铁精矿碳热还原制备Fe-Ti(C,N)复合粉末

以钒钛铁精矿和煤粉为原料,在空气气氛下通过碳热还原法制备Fe-Ti(C,N)复合粉末。通过还原产物X射线衍射分析,对空气气氛下还原温度和配碳量对钒钛铁精矿碳热还原的反应过程以及物相演变进行了研究。结果表明,随着温度的升高,反应过程中的物相演变过程为:Fe_3O_4→Fe,Fe TiO_3→Fe Ti_2O_5→Ti_4O_7→Ti_2O_3→Ti(C,N),配碳量是使反应体系处于气相平衡的关键因素。在配碳量25%时,体系内CO、CO_2和N2的分压不能达到平衡或维持反应平衡的时间很短,钒钛铁精矿不能被还原或只能部分被还原为Ti(C,N)。在还原温度1 500℃,还原时间30 min,配碳量30%的条件下,还原产物中Ti C_(1-x)N_x的颗粒尺寸约为3μm,Ti C_(1-x)N_x的C/N值为0.491 5,x=0.67。     

碳还原粉煤灰制备SiC/Al2 O3系复合材料

在氩气气氛下,以粉煤灰为原料,石墨为还原剂,研究碳还原粉煤灰制备SiC/Al₂O₃系复合材料的反应过程,并探索其制备的工艺条件.利用X射线衍射分析还原产物的物相变化规律,使用扫描电镜和能谱仪观察复合材料的微观结构.结果表明:在1673 K粉煤灰中石英相与碳反应生碳化硅,1773 K莫来石相基本分解完全.随着反应温度的升高,生成碳化硅和氧化铝含量增加,较合适的温度条件为1773~1873 K;保温时间的延长,有利于碳化硅和氧化铝的生成,较好的保温时间为3~4 h;增加配碳量对碳化硅和氧化铝的生成有促进作用,较合适的C/Si摩尔比为4~5.在制备出的SiC/Al₂O₃复合材料中碳化硅在产物中分散较为均匀,并且粒度小于20μm.      

由三氧化二钒制备碳氮化钒的研究

以V2O3为原料，采用真空还原方法制备出碳化钒，生成的碳化钒直接进行渗氮制备出碳氮化钒，结果表明，原料中的配碳量是控制反应产物中氮含量的关键因素。氮化温度影响产物中氮含量，低温条件下，随氮化温度提高氮含量增加，但当反应温度高到一定程度，氮含量不再随温度提高而增加，氮化温度在1400℃时，4h可以氮化完全。     

钛精矿碳热还原制备碳氮化钛的研究

以钛精矿和石墨为原料,在氮气气氛下通过碳热还原法制备出碳氮化钛(Ti CN)粉体。结合XRD、SEM、化学成分分析和TG-DSG综合热分析研究了配碳量及反应温度对钛精矿碳热还原进程的影响。研究结果表明,配碳量的增加影响逐级还原反应温度以及反应总失重,当配碳量达到23%时碳氮化钛产物中出现游离碳。钛精矿碳热还原过程中铁氧化物优先还原,钛氧化物经逐级还原形成Ti CN,还原顺序为Ti O2→Ti4O7→Ti3O5→Ti N→Ti(C,N,O)→Ti CN。得到的碳氮化钛粉体呈微米级不规则形状。     

配碳量对细粒赤铁精粉烧结矿矿相结构及冶金性能的影响

对不同配碳量条件下的细粒赤铁精粉烧结矿矿相结构及冶金性能进行了系统研究。结果表明,当细粒赤铁精粉(司家营铁精粉)配加量为100%时,随着配碳量的增加,烧结矿显微结构逐渐均匀化,赤铁矿及硅酸二钙含量降低。当细粒赤铁精粉配比为50%~90%时,随配碳量增加,烧结矿转鼓指数先增加后降低;当细粒赤铁精粉增加到100%,随配碳增加转鼓指数提高。随配碳量的增加,低温还原粉化指数有所改善,还原度略有降低。烧结原料中随司家营铁精粉配加量的的增加,相应的配碳量应适当提高。     

碳含量及添加剂对SiO2碳热还原-氮化产物的影响

以SiO2、碳黑和少量添加剂(CaO,MgO或Al2O3)为原料,在流动氮气中于1 350～1 550℃下,对SiO2碳热还原-氮化产物进行了研究.结果表明,试样S-1,S-2分别在1400℃和1 450℃加热4 h后,均生成Si2N2O和Si3N4混合物;在1 550℃保温4 h,这2种试样生成的产物均为SiC.试样S-3在1 40℃和1450℃加热4 h后所得产物为Si3N4和SiC.氧化物添加剂可以促进碳热还原-氮化反应的进行,并保留在生成的粉末体中,在随后的粉末热压或无压烧结中起烧结助剂的作用.     

一步法合成碳氮化钒的研究

研究了一步法合成碳氮化钒的生产工艺及工艺参数对碳氮化钒氮含量的影响.研究结果表明:V2O3与C的配比对产物氮含量影响较大,当碳过量15%时,产物的氮含量最高;产物氮含量随反应温度的提高先增后降,在1 400℃时产物氮含量最高;当反应温度在1 280-1 480℃时,XRD分析显示产物组分均为VN和VC构成的碳氮化钒固溶体;产物中氮含量随反应时间的延长有增加的趋势,反应时间120 min时能得到较高氮含量的产物.同时反应时间对产物的粒度也有明显的影响,SEM图显示产物的粒度随保温时间的延长而增加;添加剂(NH4Cl、Fe)对产物氮含量有较大程度的影响.