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碳化钒的制备方法

发布时间：

2022-10-13 09:31

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　碳化钒既具有较高的硬度、熔点和高温强度等过渡金属碳化物的一般特性，据文献报道，各种碳化物克制剂的热力学稳定性决定了克制效果，又具有良好的导电导热性，因而广泛应用于钢铁冶金、硬质合金、电子产品、催化剂和高温涂层材料等领域，那么，下面一起了解下碳化钒的制备方法吧!

　　随着硬质合金在高科技武器装备、科学技术和核能方面的用途越来越广泛，对于纳米级硬质合金粉末，1，1~150烧结时晶粒已经发生生长，缓蚀剂的溶解温度高，不仅难以得到克制作用，而且有时会使硬质合金的性能恶化。因此，需要进一步优化WC质合金的性能，途径是细化其晶粒，制备超细乃至纳米结构的硬质合金。纳米级晶粒克制剂的需求越来越迫切，由于碳对氧的亲和力随温度的升高而加大，各种金属对氧的亲和力随温度的升高而降低，纳米碳化钒粉末的制备也引起了许多研究者的重视。碳热还原法制备金属碳化物是一种常用的传统方法。可以消除产物被其他杂质污染。因此，碳热还原法具有工艺简单、原料易得、重复性好等特点，高温下可以用碳还原氧化物制备相应的金属或碳化物。碳还原的主要产物为CO、CO2，具有较高的实用价值。

　　由于碳化钒具有较高的硬度、熔点和高温强度等过渡金属碳化物的一般特性，其中碳化钒添加到钢中，可以提高钢的耐磨性、耐蚀性、韧性、强度、延性、硬度及耐热疲劳性等综合性能，同时又具有良好的电导和导热性，因此广泛应用于钢铁冶金、硬质合金、电子产品、催化剂和高温涂层材料等领域。碳化钒也作为新型催化剂得到了广泛的应用。另外，碳化钒还可以作为新的碳源合成金刚石。碳化钒重要的作用是作为晶粒克制剂应用于硬质合金、金属陶瓷领域，并可作为耐磨材料用于不同的切削和耐磨工具。此外，由于其高活性、选择性、稳定性以及在烃类反应中抵抗“催化剂中毒”的能力，有效阻止WC晶粒在烧结过程中的生长。

　　碳化钒的制造方法：

　　1 .碳热还原法

　　碳热还原法是由固体碳还原钒的氧化物制备碳化钒粉末的方法，是制备碳化钒粉末普遍和传统的方法。但一般在较高温度( 1500(1) 600)下碳化完毕，随着温度的升高晶粒长大明显，粉末粒度一般超过4 m，该方法工艺简单，重复性好，具有较高的实用价值。

　　2 .气相还原法

　　气相还原法是通过气态烃分子的裂解提供碳源，得到粒径17nm的碳化钒粉末(比表面积60 m2/g )，得到超细或纳米碳化钒的方法，用CH4/H2混合气体气相还原V2O5。

　　3 .前体法

　　前驱体法是通过溶液混合将钒源和碳源充分混合，然后对固相前驱体进一步热处理得到纳米碳化钒粉末，将溶液加热蒸发或喷雾干燥得到含有钒源和碳源的固相前驱体。

　　4 .原位合成-机械合金化法

　　原位合成是近年来发展起来的制备复合材料的新方法。通过固相间原子的扩散来完成反应的自扩散高温合成法( SHS )、散热分散法( XDTM )、接触反应法、混合盐反应法、机械合金化法)都是原位合成。其中，机械合金化又称为高能球磨，是制备超细材料的重要方法。