碳热还原氮化法制备碳氮化钒的研究

以工业级五氧化二钒(V2O5)和纳米碳黑为原料,在氮气气氛下利用碳热还原法合成了碳氮化钒(V(C1-xNx))粉末。通过XRD、SEM测试方法对不同配碳量、不同反应温度下的反应产物进行了表征,结果表明:按配碳量为24.8%的化学计量配比的原料在1200～1250℃的温度范围内反应后可获得物相单一、含氮量相对较高、平均粒径大约为500nm的V(C1-xNx)固溶体粉末;低于1150℃的温度下合成的粉末中含有未反应完全的氧化物存在;高于1250℃的温度下反应开始向碳化方向转变,导致x值降低,且粉体颗粒间存在桥联和熔融现象。     

钒钛铁精矿碳热还原制备Fe-Ti(C,N)复合材料

以钒钛铁精矿和煤粉为原料,通过碳热还原法制备Fe-Ti(C,N)复合材料。采用正交实验研究了还原温度、碳氧比、还原时间和MgO添加量对还原产物的物相组成和碳氮化钛中C/N比的影响。对还原产物进行了X射线衍射分析,结果表明,还原温度对还原产物中碳氮化钛的C/N比的影响程度较大,而MgO的添加不利于碳氮化钛的形成。还原温度为1450℃、还原时间为40min、碳氧比为1.4时,还原产物的C/N比达到较大值。     

碳热还原氮化法制备β-Sialon的影响因素

综述了采用碳热还原氮化法制备β-Sialon的影响因素.详细分析了各种因素,如反应温度、恒温时间、N2流量和分压、配C量、碳源、添加剂以及原料组成和粒度对反应速率、反应氮化率、产物相组成和粒度等的影响.     

纳米晶Ti(C,N)固溶体粉末的制备及组织结构研究

研究了纳米晶Ti(C,N)固溶体粉末的碳热还原反应制备及其组织结构特征。结果表明．以球形亚微米TiO2粉末和纳米碳黑为原料，通过原料成分C／Ti的准确配比和适当的工艺参数，可制备出成分优良的晶粒度为37nm的单相纳米晶Ti(C，N)固溶体粉末。     

开放体系下碳热还原氮化法制备(Cr,Ta)_2CN固溶体粉末的研究

以Cr2O3、Ta2O5和纳米碳黑为原料,在开放体系的流动N2气氛条件下,采用碳热还原氮化法制备出了(Cr,Ta)2CN固溶体粉末,利用XRD、SEM、EDS等分析测试手段对制备过程中的物相演变规律和微观形貌变化进行了研究。研究结果表明,碳热还原氮化法制备(Cr,Ta)2CN固溶体粉末过程中物相演变顺序为Cr2O3、Ta2O5、C→Cr2O3、Cr3C2、Cr7C3、Cr Ta O4、C→Cr2O3、Cr7C3、Cr Ta O4→(Cr,Ta)2CN。在N2流量为500 m L/min、烧结温度为1 500℃保温2 h的条件下,可制备出粒度约5μm、游离碳和氧含量分别为0.16%,0.085%的单相(Cr,Ta)2CN固溶体粉末。     

前驱体法制备Ti（C，N）晶须

采用新颖的碳热还原和氮化前驱体法制备Ti（C,N）晶须,通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）对样品表征分析,结果表明,在1250℃条件下,产物主要相成分是Ti（C,N）晶须,含有少量的Ni和TiN成分,晶须直径为100～200nm,反应温度低于1250℃时,钛的氧化物还原不充分,而过高的温度也不能促进Ti（C,N）纳米晶须的形成。     

碳热还原氮化法制备β′-Sialon粉体的热力学过程

本文分析了以天然高岭土为原料，经碳热还原氮化反应制备β‘－Ｓｉａｌｏｎ粉体过程中出现的化学反应，从热力学角度研究了反应温度及气体分压对产物组成的影响。通过实验结果与热力学分析相结合，寻找出制约反应进行的速度控制步骤，并讨论了获得较高β’－Ｓｉａｌｏｎ粉体转化率所需的温度范围。     

(V,Ti)(C,N)固溶体粉末对WC-8%Co硬质合金性能的影响

通过碳热还原氮化法合成了不同钛含量的(V,xTi)(C,N)(x=5%、10%、15%(质量分数))固溶体粉末晶粒细化剂,并考察了它们对WC-8%Co硬质合金显微组织和机械性能的影响。结果表明,与V(C,N)或者V(C,N)/Ti(C,N)混合晶粒细化剂相比,(V,Ti)(C,N)固溶体粉末可以显著地提高WC-8%Co硬质合金的机械性能;当加入0.5%(质量分数)的(V,5Ti)(C,N)固溶体粉末时,WC-8%Co硬质合金的抗弯强度和硬度分别达3490MPa、1804HV30,WC平均晶粒尺寸约为0.5～0.6μm。     

温度对碳热还原/氮化法合成氮化硅的影响

碳热还原/氮化合成Si3N4在1 300~1 600℃下N2或N2-H2混合气中进行。反应物由非晶Si O2与C粉以1∶4.5摩尔比混合、压片。产生的CO由红外传感器监测,样品中氧、氮、碳含量由LECO元素分析仪测得,混合物各相由X射线衍射(XRD)检测。Si O2还原反应在1 300℃以下开始,速率随温度升高增大;温度高于1 570℃时,速率因反应物表面被生成物覆盖降低。由于还原产物CO平衡分压差别小,选择生成Si3N4或Si C的临界温度不明显。碳热还原/氮化法合成氮化硅的原理需进一步探讨。     

开放体系下碳热还原氮化法制备(Ti、W、Mo、V)CN固溶体粉末的研究

在开放体系下,采用碳热还原氮化的方法制备出了(Ti、W、Mo、V)CN固溶体粉末。结合XRD、SEM等分析测试手段对该过程中的物相以及显微形貌的演变进行了研究。结果表明(Ti、W、Mo、V)CN合成过程中物相演变遵循以下顺序:TiO2(anatase)→TiO2(rutile)→Ti4O7→Ti3O5→Ti(N、O)→(Ti、Mo…)N→(Ti、W、Mo、V)CN,1700℃可合成相组成单一、游离碳和氧分别为0.11%、0.28%的(Ti、W、Mo、V)CN固溶体粉。     

Ti(C,N)基金属陶瓷的研究进展

介绍了Ti(C,N)基金属陶瓷的晶体结构和高温力学性能,综述了其主要制备方法和研究进展,详细地分析了其冶金机理和相结构特点,并讨论了环型相的形成机理及缺点,最后指出了Ti(C,N)基金属陶瓷研究方向和提高其性能的基本途径,并认为系统考虑其相平衡、粉末冶金机制和加工工艺是制备性能优良的Ti(C,N)基金属陶瓷刀具和涂层的关键.     

中频孪生靶非平衡磁控溅射制备Ti／TiN／Ti（N，C）黑色硬质膜

利用自制的等离子体增强型渗注镀复合处理设备上的非平衡磁控溅射功能,在不同硬度基底上制备了Ti/TiN/Ti(N,C)多层复合膜。膜呈深黑色,表面光滑平整,可见光区反射率在8.2%～10.2%之间,亮度L=38.01,沉积速率约为1.21μmh。膜的硬度测试结果受基底影响较大,YW2硬质合金基底上制备0.85μm厚的黑色硬质膜显微硬度Hv(25g)=2936。膜的结合力不高,有待进一步优化工艺加以解决。     

纳米Ti(C,N)增强Ti(C,N)基金属陶瓷的制备研究

采用Ti(C,N)纳米粉末制备Ti(C,N)基金属陶瓷.研究了烧结温度、保温时间和升温速度等工艺参数对含10wt％纳米粉末的Ti(C,N)基金属陶瓷性能的影响,得到优化烧结工艺为1450℃,保温75min,升温速度3℃/min.用优化工艺制备的Ti(C,N)基金属陶瓷抗弯强度提高了约36.7％,增强机理主要表现为细晶强化、弥散强化和固溶强化.     

纳米TiC增强Ti(C、N)基金属陶瓷材料的组织与性能研究

采用自制的纳米TiC粉末制备Ti(C、N)基金属陶瓷。研究了纳米粉末对金属陶瓷组织及性能的影响。结果表明，粉末冶金过程中，纳米TiC粉末易于在粘结相中扩散与溶解及沿晶界分布．降低了硬质相在粘结相中的溶解度．抑制了晶粒长大，同时微观上造成局部富C和稳定了硬质相中的C含量，使金属陶瓷材料的环形相增多尺寸增厚。抗弯强度与晶粒尺寸满足于Hall-Petch公式，5％～10％(质量分数)的纳米粉末加入量可使金属陶瓷的抗弯强度得到较大的提高，但硬度与晶粒尺寸的关系反Hall-Petch公式。     

纳米粉改性Ti(C,N)基金属陶瓷制备的研究

用三点弯曲实验和显微分析评价了在基体中添加纳米粉和晶粒长大抑制剂对制备纳米粉改性Ti(C,N)基金属陶瓷的力学性能和微观组织的影响.实验结果表明:基体中添加纳米粉含量为5wt%,单向冷模压制压力控制在110～150MPa,最高烧结温度的保温时间为10min时,烧结坯的抗弯强度(TRS)达到2112 MPa,洛氏硬度(HRA)为90;晶粒长大抑制剂(1wt%TaC 0.5wt%Cr3C2)能较好地抑制晶粒长大.     

Ti(C,N)基金属陶瓷复合材料的制备及应用

概述了近年来Ti(C,N)基金属陶瓷复合材料的制备及应用研究成果,分析指出,研究的关键在于提高Ti(C,N)基金属陶瓷的强韧性,同时在保证材料性能的前提下不用或少用钴等稀缺资源,对该材料的发展具有重要意义.     

Ti(C,N)基金属陶瓷的组织结构与合金化

Ti(C,N)基金属陶瓷的高温红硬性、耐磨性和抗氧化性好,与金属材料间的摩擦系数低,是制作工模具和耐磨零部件的理想材料.简要介绍了合金化成分对Ti(C,N)基金属陶瓷组织结构和力学性能的影响以及多元(Ti,M)(C,N)固溶体粉末制备和金属陶瓷烧结技术的研究现状.     

Ti(C,N)基金属陶瓷界面问题的研究进展

对Ti(C,N)基金属陶瓷的界面结构特点及界面上的成分分布、界面上Rim相（环形相）的形成机理、影响界面上环形相及界面上的成分分布的主要因素进行了评述。最后指出了金属陶瓷界面研究方面应该注意的问题。     

Ti(C,N)材料的研究进展

分别介绍了Ti(C,N)陶瓷材料、Ti(C,N)基金属陶瓷材料和Ti(C,N)基复相陶瓷材料的组织结构、性能、优势及其制备方法。Ti(C,N)陶瓷材料的制备方法主要有气相沉积法、激光熔覆法和自反应喷涂法,Ti(C,N)基金属陶瓷材料的制备方法主要有粉末冶金法和自蔓延高温合成法,Ti(C,N)基复相陶瓷材料的制备方法主要有自反应喷射成形法和自反应喷涂法。最后介绍了Ti(C,N)材料的应用及其应用的局限性。