氮化钒制备技术发展历程及其应用

简要介绍了氮化钒物理化学性质,详细介绍国内外氮化钒制备技术的发展历程.氮化钒主要有两种制备方法,即高温真空制备和高温非真空制备,近年来也出现了一些新方法.同时对氮化钒的应用进行了综述,它不仅成为微合金钢中重要的合金添加剂,还开拓了催化剂、工具涂层和微电子等应用领域.     

五氧化二钒制取氮化钒的工艺设计及关键设备的选择

介绍了制备氮化钒项目的设计及关键设备的选择,通过分析对比了目前制取钒氮合金的工艺现状,最终选择高温非真空法,以五氧化二钒作为原料,石墨粉作为还原剂,高温下通入氮气作为保护气体和渗氮,得到合格的氮化钒产品。在焙烧关键设备的选择上,对比了目前工业化的设备,最终设计选用双道推板窑,为氮化钒生产和设计提供参考。     

以片钒、石墨为原料制备氮化钒的试验

采用高温非真空法,以球磨片钒、石墨为原料制备氮化钒.结果表明:片钒的球磨时间对反应产物氮化钒中碳、氮的含量均有影响;片钒具有易磨的特征,经试验找出球磨片钒的最佳粒度配比为0.48(球磨15 s):0.52(球磨2 min);在球磨片钒经过还原氮化进入烧结阶段(1 490℃)以后,烧结时间对反应进程及产品成分已影响不大,烧结时间可控制在2～4h.     

氮化钒铁制备技术的新进展

相比于氮化钒,使用较少量的氮化钒铁能更好地增加钢的强度和韧性。介绍了固相渗氮、熔体渗氮和自蔓延高温合成制备氮化钒铁的新进展,并指出了未来发展方向。     

铁元素在氮化钒铁中的赋存状态

采用化学分析,XRD,SEM等检测手段,对闪速燃烧工艺制备的氮化钒铁中铁元素的赋存状态进行了系统研究。实验结果表明:以FeV80为原料,高温下进行氮化反应,FeV80颗粒的钒原子氮化形成氮化钒包覆层,随着氮化反应的进行,氮化钒含量和铁含量相对增多,钒的氮化难度逐渐增大。实验产品中,铁主要以Fe形势存在,不均匀分布于氮化钒颗粒内部。     

立方相纳米氮化钒粉体制备方法

中国科学院上海硅酸盐研究所近日向社会推出立方相纳米氮化钒粉体制备方法。据介绍 ,这种制备立方相纳米氮化钒粉体的方法 ,主要特征是以沉淀法制备的一水合五氧二钒 (V2 O5·H2 O)粉体为原料、在氨气气氛中将一水合五氧二钒粉体于管式反应炉中高温氮化制得立方相纳米氮化钒粉体。通过改变氮化温度、氮化时间等工艺条件、可获得小于 5 0nm的不同晶粒尺寸的纳米氮化钒粉体。氮化反应温度控制在 5 0 0～80 0℃ ,氮化保温时间 3～ 5h ,氮化升温速率为 5～ 10℃ /min。在优化条件下 ,可得到立方相纳米氮化钒粉体。立方相纳米氮化钒粉体制备方…     

五氧化二钒制备氮化钒的过程研究

对还原氮化法制备氮化钒的过程进行了理论分析和实验探讨，结果表明，五氧化二钒还原过程中同时发生了直接还原和间接还原，在高温氮化条件下已生成的氮化钒又转化为碳化钒，本试验条件下直接还原的开始温度为656K，氮化的开始温度为1160K，氮化钒转化为碳化钒的温度为1560K，间接还原发生的可能性与配碳系数有关，配碳系数越大，其发生的可能性越大。     

氮化钒的研究进展

氮化钒是一种新型的钢添加剂,能增加钢的耐磨性、韧性、强度、硬度、延展性及抗疲劳性等综合机械性能.综述了氮化钒的制备新进展,指出了氮化钒制备技术的发展方向.     

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。     

碳热还原氮化法制备氮化钒铁合金的研究

提出了一种以五氧化二钒或者三氧化二钒、氧化铁和石墨为原料,以高温碳热还原氮化反应制备氮化钒铁合金的新工艺,分别研究配碳比、反应温度、取样方式、合金牌号对于氮化钒铁产品质量(氮含量、氧含量、碳含量、密度)的影响。以此工艺制备氮化钒铁,所得产品具有高氮、低碳、低氧及高密度等特性,能够满足合金化过程的需求。     

Self-propagating high-temperature synthesis of ferrovanadium nitride for use in smelting high-strength low-alloy steels

A new alloying material for smelting high-strength low-alloy steel is considered: FERVANIT fused ferrovanadium nitride. Self-propagating high-temperature synthesis in the ferrovanadium-nitrogen system permits the development of a new industrial production technology for alloys based on vanadium nitride. Self-propagating high-temperature synthesis requires no electrical energy, is environmentally benign, and results in a product with good operational properties.     

金属钒(V)、碳化钒(VC)和氮化钒(VN)制备过程的热力学分析

应用 热力学方 法，分析 和讨 论了（ Ｖ － Ｏ－ Ｃ－ Ｎ） 和（ Ｖ － Ｏ－ Ｈ － Ｎ） 体 系 的热 力 学特 征。为以碳和 氢作为还 原剂，钒 氧化物 作为原料 ，制 备金 属 钒（ Ｖ） 、碳 化钒（ Ｖ Ｃ） 和 氮化 钒（ Ｖ Ｎ） 提 供了理论依 据     

On the effect of discontinuous decomposition on the structure and properties of high-nitrogen steels and on methods for suppression thereof

The features of discontinuous decomposition in high-nitrogen austentitic steels are considered. Structure and formation kinetics of pearlite-like colonies of “the austenite-with-equilibrium-nitrogen-content – Cr(M)₂N nitride” are discussed. The discontinuous decomposition of nitrogen supersaturated austenite is shown to effect harmfully the mechanical properties of the steels studied. To suppress the harmful effect of the discontinuous decomposition of the austenite the four methods are proposed as follows: use of vanadium as an alloying element, high-temperature thermomechanical treatment, production of a “microduplex” type structure and granule technology.     

一步法制备碳氮化钒的工艺优化试验

围绕开发连续、高效、低成本的一步法合成碳氮化钒的技术，在总结氮化钒生产工艺过程研究的基础上，以V₂O₅为原料，焦炭为还原剂，经过破碎、混料和压制成块、烘干后进行还原氮化过程，在高纯氮气气氛下探索了高温碳热还原一步法制备碳氮化钒的最佳生产工艺条件。通过对V₂O₅的还原过程进行热力学分析计算并利用FactSage热力学软件对其进行理论研究，采用XRD、SEM等测试方法对反应温度、反应时间、氮气流量、制样压力等影响因素进行单因素试验分析，结果表明，碳化钒的氮化反应是逐级进行的，碳氮化钒的反应过程为V₂O₅→V₂O₄→V₂O₃→VC→VCN。试验中产生的CO会改变炉内气体分压，会对碳化温度和氮化温度产生影响，因此反应过程中应严格控制体系的CO和N₂分压；反应时间和氮气流量对反应产物的钒、氮、碳含量产生不同的影响，钒含量和氮含量随着反应时间的增加和氮气流量的...     

大型工业微波炉在氮化钒试生产中的应用

介绍了国内加热功率和炉体尺寸最大的工业微波炉在氮化钒生产中的自主开发过程及应用情况.利用该工业微波炉试制出了高于国外Nitrovan12产品标准的氮化钒,其生产过程具有加热时间减少、降低电耗、操作控制简便的显著优点.此微波炉的开发,积累了大型工业微波烧结炉设计、加工的工程经验.     

Reaction synthesis processes: mechanisms and characteristics

Mechanisms of the self-propagating high-temperature synthesis (SHS) are described. The determination of activation energies from wave velocity measurements and temperature profile analyses is discussed. The application of these methods to the respective cases of titanium nitride and zirconium boride is provided. The utilization of the SHS method for the preparation of ceramic-ceramic and ceramic-metallic composites is described with a focus on the mechanism. The concept of “SHS diagrams” is proposed, and its utility is demonstrated with the synthesis of hafnium boride as an example. The influence of the activation energy on the establishment of SHS/non-SHS boundaries in these diagrams is described. This paper is based on a presentation made in the symposium “Reaction Synthesis of Materials” presented during the TMS Annual Meeting, New Orleans, LA, February 17–21, 1991, under the auspices of the TMS Powder Metallurgy Committee.     

还原氮化五氧化二钒制备氮化钒的研究

对还原氮化制各氮化钒的过程进行了理论分析和实验探讨。结果表明，五氯化二钒还原过程中同时发生了直接还原和间接还原，在高温氮化条件下巳生成的氮化钒又转化为碳化钒。本试验条件下直接还原的开始温度为656K，氮化的开始温度为1160K，氮化钒转化为碳化钒的温度为1560K。间接还原发生的可能性与配碳系数有关，配碳系数越大，其发生的可能性越大。     

氮化铝粉末制备方法及研究进展

氮化铝因高导热和绝缘性得到广泛应用,目前全球氮化铝应用市场处于高速成长期,对氮化铝的需求也在持续增长。氮化铝粉末是制备氮化铝陶瓷的关键原料,其性质对后续制备的氮化铝陶瓷性能有决定性影响。本文整理对比了微米级与纳米级氮化铝粉末的制备方法并对未来氮化铝粉末制备的研究方向和发展趋势提出了展望。     

碳/氮化钼的性能、应用及制备

介绍了碳化钼和氮化钼的结构和性质，总结了碳化钼和氮化钼在材料改性、催化剂、电化学容器以及其他领域的应用和制备方法。