纳米碳化钒和碳化铬粉末的制备工艺及机理研究

摘要

碳化钒和碳化铬具有高熔点、高硬度、优良的热导性等性能，在诸多领域中发挥着重要的作用。本文通过改变碳源的添加方式制备出了纳米碳化钒和碳化铬粉末并对它们的制备工艺及机理进行了研究，主要的研究内容及结果如下:
　　 (1)采用“V2O3和葡萄糖混合溶解→蒸发干燥前驱体→1200℃氩气保护碳化”的方法制备出了纳米碳化钒粉末。葡萄糖热解生成的碳提供碳源，由于溶液混合均匀使得碳化过程中V2O3和C达到了分子级别的均匀混合，大大缩短了反应的扩散距离，降低碳化温度，防止晶粒长大。
　　 (2)采用“硝酸铬和葡萄糖混合溶解→蒸发干燥前驱体→1200℃氩气保护碳化”的方法制备出了纳米碳化铬粉末。硝酸铬热解出Cr2O3，葡萄糖热解出碳，溶液的混合均匀使得前驱体粉末中Cr2O3和C达到了分子级别的均匀混合，从而在进行还原碳化反应时减小了反应物之间的扩散距离，缩小了反应能垒，最终得到细小均匀的纳米碳化铬粉末。
　　 (3)分别采用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜以及差热分析仪对制备纳米碳化钒和碳化铬粉末过程中物相变化和形貌进行观察和分析。当碳化温度1200℃，碳化时间1h时，都能制备出成分单一，一次颗粒大小为50-100nm，粒度均匀的碳化钒和碳化铬粉末。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 碳化钒和碳化铬的应用领域

1．1．1 钢铁合金添加剂

1．1．2 硬质合金晶粒长大抑制剂

1．1．3 其他应用领域

1．2 碳化钒的制备

1．3 碳化铬的制备

1．4 发展前景

1．5 本文研究内容及目的

第2章 实验

2．1 实验原料及设备

2．1．1 实验原料

2．1．2 实验仪器

2．2 实验工艺路线

2．3 实验测试方法

第3章 碳化钒粉末的制备结果及机理研究

3．1 热重-差热分析

3．2 物相组成分析

3．3 扫描电镜观察

3．4 透射电镜观察

3．5 碳化钒粉末的制备机理研究

3．5．1 钒氧化物的转化

3．5．2 钒氧化物的碳化

第4章 碳化铬粉末制备的结果及机理研究

4．1 热重-差热分析

4．2 物相组成分析

4．3 扫描电镜观察

4．4 透射电镜观察

4．5 碳化铬粉末制备的机理研究

第5章 结论

致谢

参考文献