碳化物納米材料在金屬涂層,工具,機(jī)器零部件以及復(fù)合材料等相關(guān)領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。氮碳化鈦在所有的碳化物納米線材料中,碳化銀是最受歡迎的材料之一,也是潛力最大的材料之一。碳化鉭不但繼承了碳化物納米材料諸多優(yōu)點(diǎn),還具有其自身的獨(dú)特一面。氮碳化鈦生產(chǎn)廠家如硬度高(常溫下莫氏硬度為9-10、熔點(diǎn)高(大約為3880℃)、楊氏模量高(283-550GPa)、導(dǎo)電性強(qiáng)(電導(dǎo)率25℃時(shí)為32.7-117.4μΩ·cm)、高溫超導(dǎo)(10.5K)、抗化學(xué)腐燭及熱震能力強(qiáng)、對(duì)氨分解及氫氣分離有很高的催化活性。
金屬陶瓷材料三種以上物相調(diào)控方法,建立起物相與使用性能的關(guān)系,針對(duì)各種成分材料形成了Ti(C,N)黑芯相、Ti(W、Mo、Me)C過(guò)渡相及Co(Ni)金屬粘結(jié)相定量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。氮碳化鈦通過(guò)研究穩(wěn)氮用化合物的添加,及預(yù)反應(yīng)保護(hù)層的形成,穩(wěn)定Ti(N、C)的化學(xué)成分,防止脫氮發(fā)生;解決了長(zhǎng)期困擾金屬陶瓷行業(yè)的加工制備過(guò)程中Ti(C,N)分解而伴隨的脫氮現(xiàn)象造成產(chǎn)品質(zhì)量控制十分困難的技術(shù)難題。 專業(yè)氮碳化鈦將最優(yōu)配比原材料進(jìn)行粉碎并混合,制得粉末混合物后,作為硬質(zhì)相原料的粉末顆粒是由Ti(C,N)粒芯及WC、Mo2C包覆層構(gòu)成的,即由WC、Mo2C包覆Ti(C,N)所形成的顆粒,而現(xiàn)有Ti(C,N)基金屬陶瓷的硬質(zhì)相原料則為T(mén)i(C,N)粉或TiC與TiN的混合粉。
相比于現(xiàn)有單純采用機(jī)械混合的方法添加WC、Mo2C,實(shí)驗(yàn)組通過(guò)物理包覆的方式實(shí)現(xiàn)了在Ti(C,N)顆粒的表面覆蓋一層WC、Mo2C,因此,在燒結(jié)過(guò)程中,Ti(C,N)與WC、Mo2C的界面形成較完整的(Ti,W,Mo)(C,N)環(huán)形化合物,(Ti,W,Mo)(C,N)在粘接相金屬中溶解占位從而阻礙Ti(C,N)中的Ti、N、C原子的擴(kuò)散,有效抑制Ti、N、C原子在粘接相中的溶解和析出。專業(yè)氮碳化鈦降低了氮碳化鈦在粘接相中的溶解度,減少氮碳化鈦在粘接相中溶解析出再長(zhǎng)大導(dǎo)致的N分解。氮碳化鈦增強(qiáng)氮碳化鈦的穩(wěn)定性,使氮碳化鈦晶粒細(xì)化,提高金屬陶瓷的硬度和強(qiáng)韌性。
第三步:將上述原料粉2與酚醛樹(shù)脂以重量比為5∶2~3的比例在混碾機(jī)中混合均勻,在40~80℃的溫度下固化,然后在制粉機(jī)中粉碎制成平均粒徑為50~100μm原料粉3。氮碳化鈦碳化鉭粉體合成:將上述原料粉3在0.5~3Mpa的壓力下壓塊,然后在1300℃~2000℃的溫度下惰性或還原性氣氛氣氛燒制6-8小時(shí)制得碳化鉭塊體。氮碳化鈦生產(chǎn)廠家脫碳處理:將上述碳化鉭塊體在350~550℃的溫度下氧化氣氛保溫6~12小時(shí)脫碳,冷卻后粉碎制得碳化鉭粉體。
粉末粒度及其分布的測(cè)定方法很多,一般用篩分析法(>44μm)、沉降分析法(0.5~100μm)、氣體透過(guò)法、顯微鏡法等。超細(xì)粉末(<0.5μm)用電子顯微鏡和 X射線小角度散射法測(cè)定。氮碳化鈦金屬粉末習(xí)慣上分為粗粉、中等粉、細(xì)粉、微細(xì)粉和超細(xì)粉五個(gè)等級(jí)。通常按轉(zhuǎn)變的作用原理分為機(jī)械法和物理化學(xué)法兩類,既可從固、液、氣態(tài)金屬直接細(xì)化獲得,又可從其不同狀態(tài)下的金屬化合物經(jīng)還原、熱解、電解而轉(zhuǎn)變制取。難熔金屬的碳化物、氮化物、硼化物、硅化物一般可直接用化合或還原-化合方法制取。氮碳化鈦生產(chǎn)廠家因制取方法不同,同一種粉末的形狀、結(jié)構(gòu)和粒度等特性常常差別很大。