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专利号: 2018109960071
申请人: 龙岩学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种过渡金属碳化物粉末或过渡金属碳化物-氮化物复合粉末的制备工艺,包括以下步骤:

(1)将过渡金属粉末和磨球装入用于球磨机的球磨罐中,在惰性气体环境中向球磨罐中加入一定量的分析纯或更高纯度的含碳有机溶剂或同时含碳和氮的有机溶剂,密封球磨罐,将球磨罐装入球磨机中进行球磨,球磨时间为1小时~50小时,球磨后的粉末在真空条件下干燥,得到平均晶粒尺寸小于50nm的过渡金属碳化物或过渡金属碳化物-氮化物纳米粉末,同时纳米粉末中存在少于8%的过渡金属氢化物纳米粉末。

(2)将步骤(1)制备的纳米粉末放入高温炉进行热处理,处理环境为真空(<1Pa)或氩气、氮气氛围(气体纯度>99.99%),处理温度为400~1300℃,升温速度为2~100℃/min,保温时间为1~120min,热处理结束后粉末随炉冷却,制备得到晶粒分布为50nm-900nm的过渡金属碳化物粉末或过渡金属碳化物-氮化物复合粉末。

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中用于制备过渡金属碳化物粉末和过渡金属碳化物-氮化物复合粉末的过渡金属粉末,包括Ti,Zr,Hf,W,Re,Ta,,Cr,V,Nb,Mo,Mn中的一种或者多种过渡金属合金粉末,粉末粒度为100~500目,粉末纯度高于

99.5%。

3.如权利要求1-2所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中用于制备过渡金属碳化物纳米粉末和过渡金属碳化物-氮化物纳米复合粉末的含碳有机溶剂和含氮有机溶剂为醇类,醛类,苯类,烷类,酮类,烯类,铵类,有机酸类,呋喃类之一或它们的混合物。

4.如权利要求1-3所述的制备方法,其特征在于:在步骤(2)中,不同的设定温度和保温时间可以得到平均晶粒度分布范围为50nm~900nm的过渡金属碳化物粉末和过渡金属碳化物-氮化物复合粉末,纯度高于99.5%,氧含量低于0.1%。

5.如权利要求1-4所述的制备方法,其特征在于:通过改变原料中有机溶剂和过渡金属的配比或者改变球磨时间,制备得到的过渡金属碳化物粉末中,碳与过渡金属的摩尔比范围为0.5~1.0,过渡金属碳化物-氮化物复合粉末中氮与过渡金属的摩尔比范围为0.01~

0.5。

6.如权利要求1-5所述的制备方法,其特征在于:在步骤(1)中,球磨机的转速为150r/min~500r/min,球磨时间0.5~50h。

7.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:在步骤(1)中,装入的磨球和过渡金属的质量比为2:1~30:1。

8.如权利要求1-6所述的制备方法,其特征在于:在步骤(1)中,球磨后的粉末主要成分为过渡金属碳化物或过渡金属碳化物-氮化物纳米粉末,同时存在一定量的过渡金属氢化物,通过改变球磨工艺,过渡金属氢化物与过渡金属碳化物或过渡金属碳化物-氮化物的摩尔比范围为0~1。