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文檔簡介
1、Ti(C<,1-x>N<,x>)(0≤x≤1),具有高的熔點(diǎn)、高的硬度、相對(duì)高的熱導(dǎo)率和導(dǎo)電性能,優(yōu)良的抗磨損等性能,使其在各個(gè)領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用前景。目前,在工業(yè)化生產(chǎn)中普遍采用碳熱還原法來制備Ti(C,N),但該方法存在原料混合難以均勻,反應(yīng)時(shí)間較長,合成溫度高等缺點(diǎn);熔鹽法在制備陶瓷粉體方面具有顯著降低合成溫度和縮短反應(yīng)時(shí)間、較好的控制合成粉體的尺寸和形貌、適應(yīng)性強(qiáng)、成本低等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),若將二者結(jié)合起來,則可能制備出性能優(yōu)良的T
2、i(C,N)粉末。目前,將Ti(C,N)應(yīng)用在耐火材料中卻鮮有報(bào)道,如果將Ti(C,N)等非氧化物作為添加劑引入到高爐用炭磚中,則可能提高炭磚的強(qiáng)度、耐磨性、抗熱沖擊和抗熔體侵蝕性等。本文就以下三部分進(jìn)行了研究: 第一部分通過對(duì)不同的工藝因素研究表明:在熔鹽介質(zhì)中以TiO<,2>和炭黑為原料來合成Ti(C,N),在氮?dú)饣蚵裉繗夥障?,最佳的碳鈦摩爾比約為2∶1,反應(yīng)在氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行的更充分;在埋炭氣氛下,添加10wt%熔鹽且熱處理
3、溫度為1300℃×3h較好;熔鹽為多組分且含有加熱過程中能分解放出氣體的對(duì)反應(yīng)有利;原料混合時(shí)間一般為濕混30min;炭黑的粒度小、活性大對(duì)反應(yīng)有利;小批量生產(chǎn)驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)的可行性。 第二部分通過熔鹽浴中合成Ti(C,N)的研究表明:熔鹽對(duì)合成Ti(C,N)有極大的促進(jìn)作用,能有效降低反應(yīng)溫度和控制粒子形貌;制備的Ti(C,N)粒子的平均尺寸約為2~6μm,且形狀規(guī)則,顆粒間團(tuán)聚較??;分析其反應(yīng)過程為TiO<,2>→Fi<,4>O
4、<,7>→Ti<,3>O<,5>→TiO<,x>N<,y>→Ti(C,N)。 第三部分研究了Ti(C,N)等不同添加劑對(duì)炭磚性能影響,結(jié)果表明:添加TiC和TiO<,2>+Al試樣的體積密度最大,顯氣孔率最小,且加入TiO<,2>+Al試樣的耐壓強(qiáng)度最大;物相分析表明,金屬Si在熱處理過程中轉(zhuǎn)化為SiC、Si<,2>N<,2>O以及石英,同時(shí),TiO<,2>轉(zhuǎn)化為Ti(C,N);600℃下,添加TiC試樣的導(dǎo)熱系數(shù)最大,其值為1
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