碳热还原法制备V_8C_7粉体

以偏钒酸铵、二氧化钛及石墨为原料,采用碳热还原法,成功制备V_8C_7粉体;采用X射线衍射物相分析、热重-差热分析、扫描电镜形貌观察以及粒度分析等方法研究偏钒酸铵碳热还原制备V_8C_7的还原过程,优化了配碳系数。结果表明:低温一次还原以偏钒酸铵脱氨脱水分解反应以及低价钒氧化物的形成为主;高温二次还原以钒氧化物向非化学计量VC_x的转化为主;随着配碳系数的增加,反应产物VC_x的晶格常数不断增大;当反应温度为1 500℃、配碳系数为0.9时可获得钒原子和碳原子有序排列的单相V_8C_7,粒径约为2.7μm。     

碳热还原法制备氮化硅粉体的反应过程分析

对以碳热还原法制备氮化硅粉体的ＳｉＯ２－Ｃ－Ｎ２系统进行化学反应热力学和动力学的分析，从而发现在氮气氛不足的条件下，这一系统的反应产物将由氮化硅变为碳化硅；在氮气充足的情况下，随着温度的升高，生成物中碳化硅的量也会逐步增加，这一分析结果通过实验得到了验证。     

开放体系下碳热还原法制备碳氮化钛粉末的研究

在开放体系下,采用碳热还原氮化的方法制备出了碳氮化钛粉末.结合TG、DSC、XRD、SEM等分析测试手段对开放体系下TiO2的碳热还原氮化的反应过程,以及该过程中的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遵循TiO2(anatase)→TiO2(rutile)→Ti4O7→Ti3O5→Ti(N,O)→Ti(C,N,O)→Ti(C,N)的顺序;1355℃时,对应着中间氧化物Ti3O5向立方相Ti(C,N,O)的转变,该过程在整个反应进程中转化速度最快;当,m(Ti):m(C)=1:2.7,氮气流量为500ml/min,1600℃下保温3h的情况下,可获得晶粒大小为40.9nm的TiC0.704N0.296粉末.     

真空碳热还原法炼铝的研究进展

综述了目前氧化铝碳热还原法及碳热还原-卤化法炼铝的研究进展,重点总结了上述炼铝法的机理及研究现状,讨论了金属铝的制备方法及其影响因素,并指出了制约上述各炼铝法金属铝直收率提高的影响因素。结果表明:常压及真空直接碳热还原法炼铝过程,由于氧化铝碳热还原过程生成的碳化铝,导致碳化铝、氧化铝和金属铝三元系在高温下相互熔解,以致气相不能分离,致使铝的提取率较低,且难以与渣相分离。真空碳热还原-硫化法炼铝存在低价硫化铝歧解得到的产物金属铝与硫化铝(Al2S3)的分离困难,且硫化铝易吸水潮解,生成剧毒物质H2S,造成环境污染;真空碳热还原-氯化法炼铝,虽产物金属铝与冷凝物氯化铝易于分离,但该法存在氯化铝对设备的腐蚀及含六个结晶水的氯化铝脱水处理问题,若能克服上述问题,则该过程就存在连续化作业的可能;而真空碳热还原-氟化法炼铝过程存在机理研究不清及炉型结构设计不合理,从而导致产物金属铝的直收率不高。     

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。     

碳热还原法制备V8C7粉末的研究

以工业级粉状五氧化二钒和纳米碳黑为原料,经过干燥、球磨混料,最后在氩气保护的碳管炉中加热处理可得到单一物相的V8C7粉末.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对不同反应温度下的反应产物进行了分析.结果表明,500℃时,反应物可转化为VO2;当温度升高到1350℃时,钒的氧化物全部转变为C原子无序分布的VC3-x,温度在约1500℃时,即可获得相组成单一,晶粒尺寸分布较窄约46nm,平均粒径约600nm的类球形V8C7粉末.     

微波碳热还原法制备氮化铝粉末的工艺研究

采用微波碳热还原法制备了氮化铝粉末,研究了铝源、碳源和添加剂对制备氮化铝粉末的影响. 通过对所合成的产物进行XRD检测分析表明,氢氧化铝和乙炔黑是最合适的铝源和碳源、单质添加剂的氮化催化效果最明显. 以氢氧化铝和乙炔黑为原料,加入单质添加剂,在氮气气氛下反应温度为1300℃、反应时间为1h时能获得完全氮化的氮化铝粉末,可见微波碳热还原工艺能够大大降低碳热还原法制备氮化铝粉末的反应温度,并缩短反应时间.     

碳热还原法制镁

镁的强度/重量比值高，因而非常适用于运输工具的制造和特种合金生产，2004年全世界生产镁达到57万t，而且专家预期在今后10年将进一步扩大增长。     

碳热还原法制备Sn-C复合材料及其性能

用碳热还原法制备了Sn-C复合材料,通过XRD及SEM对其进行表征,并通过恒流充放电循环和慢速扫描循环伏安等方法对其电化学嵌脱锂性能做了研究.结果表明:SnO2碳热还原成金属Sn,晶粒尺寸约为42.8nm.该材料的首次嵌脱锂比容量分别可以达到1024.9和632.8mAh/g,循环15周以后的脱锂比容量为395.9mAh/g.     

无催化剂碳热还原法制备SiC@SiO2纳米电缆

SiC@SiO₂纳米电缆作为一种新型的功能性纳米复合材料, 以其优异的性能和广泛的应用前景受到了广泛关注。因此,开发一种有效、经济、方便, SiC@SiO₂纳米电缆的制备方法具有重要意义。本研究采用无催化剂的碳热还原法在1500 ℃的Ar气氛下, 通过加热硅粉和硅溶胶混合物从而快速高效地制备了SiC@SiO₂纳米电缆。该核壳的纳米电缆是由单晶β-SiC核心和无定形SiO₂壳组成, 其长度达几百微米, 直径为60~80 nm, 而且通过调节保温时间可以调控核壳的尺寸。结合实验数据并依据气-固(VS)机理解释了SiC@SiO₂纳米电缆的形成过程, 同时也进一步丰富了该生长机制, 为其工业化生产提供了参考。     

钛铁矿碳热反应原位合成GT35钢结硬质合金的热力学分析

充分利用天然矿物钛铁矿(FeTiO3)中的铁和钛,采用原位合成反应烧结技术,成功制备了TiC基钢结硬质合金GT35.在真空炉中实现了合成与烧结一体化,为钢结硬质合金的低成本制备进行了有益的探索研究.对钛铁矿-碳体系的热力学过程进行了详细的理论分析,研究表明:体系主要发生碳热还原反应,中间产物为多种钛的氧化物,热力学上最为稳定的物相为TiC和Fe固溶体.通过实验证实,获得了界面结合良好、组织致密的钢结硬质合金.     

微波碳热还原钛铁矿扩试研究

在小试已获得最佳工艺条件的基础上,通过微波推板窑设备,进行微波碳热还原钛铁矿的扩大实验。钛铁矿、复合还原剂、添加剂混合物料依次经过微波推板窑的预热段、加热段、保温段,到达冷却段时,完成还原反应。实验结果表明:碳热还原温度1150℃,还原时间80min,腔体内微负压条件下,FeTiO3中的氧化铁90%被还原成Fe,TiO2含量提高至60%~65%,TiO2、FeO、C、S、P含量都符合制备焊条药皮原料标准,微波推板窑的利用系数为25.8ψt/(m3·d),采用复合还原剂还原每吨钛铁矿成本可降低184~490元,并且微波推板窑可以实现连续生产。     

钛铁矿原位碳热还原合成TiC/Fe的热力学过程及合成条件研究

以天然矿物钛铁矿（ＦｅＴｉＯ_３）、Ｃ（石墨）为原料,采用原位碳热还原法,实现合成与烧结一体化,真空烧结制备了ＴｉＣ／Ｆｅ复合材料,探索了一条低成本合成高性能ＴｉＣ／Ｆｅ复合材料的新途径．对反应的热力学过程进行理论分析和实验研究,探讨了产物的合成条件．研究表明,ＴｉＣ的反应形成机理是：首先,ＦｅＴｉＯ_３被Ｃ还原生成Ｔｉ_ｘＯ_ｙ和α－Ｆｅ;然后,Ｃ继续与Ｔｉ_ｘＯ_ｙ反应,将氧一步一步还原出来,直至生成ＴｉＣ;ＴｉＣ颗粒长大的过程是,先形成富Ｔｉ缺Ｃ的ＴｉＣ_ｘ,然后ＴｉＣ_ｘ继续与Ｃ反应形成接近化学计量比的ＴｉＣ．烧结温度范围在１５００～１６００℃之间,随温度的升高,产物的硬度和密度稍有提高．Ｍｏ的加入可以改善金属相对ＴｉＣ的润湿性．产物中有少量游离碳存在．     

真空碳热还原脱除红土镍矿中镁的研究

元江高镁低品位红土Ni矿开发利用的关键在于提取Ni的同时,重视金属Mg等金属的综合回收利用。本文针对真空碳热还原红土Ni矿脱除金属Mg的过程进行了研究,探索处理元江红土镍矿的新工艺。借助XRD分析手段分别考察了40 Pa压强下,不同温度、不同配碳量和催化剂对剩余渣物相和Mg脱除率的影响,并利用SEM、EDS等手段研究了冷凝产物的形貌、结构和成分。热力学分析和实验表明,真空碳热还原红土Ni矿脱除金属Mg在工艺上是可行的,在反应温度为1500℃、保温90 min、配碳质量比为100∶42的条件下,Mg的脱除率可以达到93.85%,得到主要成分为FeSi和SiC的剩余渣;Ni品位由1.18%提高到3.24%;金属Mg晶体呈层状冷凝的六方致密结构,其平均纯度达到94%以上。     

真空碳热还原制镁工艺的研究进展

碳热还原炼镁工艺是采用廉价的碳及碳化物还原氧化镁或者其他镁矿的炼镁新工艺,是一种潜在的能够代替现有工业生产中传统热法炼镁工艺的低能耗、高产出的炼镁技术。重点介绍了碳热还原炼镁技术的起源、反应原理、试验设备、工艺路线,以及真空碳热还原炼镁技术的发展现状和碳热还原的动力学研究进展。     

Corrosion Behavior of Vanadium Carbide Coating Produced by a Thermal Diffusion Process

Vanadium carbide coating was deposited on carbon steel (EN9) and mild steel using a thermal diffusion process. Samples were immersed in a molten salt bath containing appropriate carbide forming compounds at temperatures ranging from 850°C to 1100°C. Samples were treated for various lengths of time in order to obtain coatings of various thicknesses. The corrosion behavior of the vanadium carbide coatings was evaluated by accelerated electrochemical tests. The corrosion resistance of the carbide coating was found to be superior to that of the untreated base alloys.     

TiC钢结硬质合金的研究进展

介绍了TiC钢结硬质合金的性能特点和设计原则.比较系统地综述了TiC钢结硬质合金各种不同的制备方法,讨论并比较了它们的工艺特点,其中重点考察了原位合成技术在制备TiC钢结硬质合金中的应用,展望了TiC钢结硬质合金的发展前景.     

氧化镁真空碳热还原行为研究

本文在真空条件下碳还原氧化镁行为的热力学和动力学进行研究.热力学研究表明,氧化镁真空碳热还原反应是C直接还原MgO,动力学研究表明,氧化镁真空碳热还原反应机理符合界面化学反应模型,动力学方程为1-(1-α)1/3=0.192e-221400/RTt,表观活化能E=221.4kJ·mol-1.     

Carbothermic Reduction of Zinc Oxide Concentrate by Microwave

1.IntroductionExtractive metallurgy of zinc by conventional py-rometallurgical processes involves serious problems suchas low efficiency and environmental pollution.New en-ergy sources(like microwave)with higher efficiency andlower pollution have recently been paid much attention.Microwaves correspond to electromagnetic waves ofwavelength from1mm to1m.Microwave as a sourceof energy has found many industrial applications.Usingmicrowave energy has several advantages such as volu-metric,local an…     

TA2管材大气感应退火工艺研究

研究了TA2管材大气感应退火工艺.进行了700℃,1 h真空退火及650,700,750℃,3 min大气感应退火实验,比较分析了4种退火方式的显微组织、力学性能及表面氧化的情况.结果表明,TA2管材在650,700,750℃,3 min大气感应退火与700℃,1 h真空退火的显微组织和力学性能相当,可获得良好的再结晶组织和力学性能.TA2管材在650,700,750℃,3 min大气感应退火表面会形成一薄层氧化皮,且修刮难度不大,对金属基体氧化含量基本无影响,可进行70%大加工率的冷轧变形.该方法用于纯钛管材的半成品退火,可降低生产成本,提高生产效率.特别适于小批量、多工艺的钛及钛合金管材生产,可大幅度降低生产成本,提高生产效率.