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碳化釩是硬度高的過渡金屬碳化物之一。作為刀具涂層使用時(shí),還具有許多特殊的優(yōu)異性能,如使用中表面形成的V2O5 可因自潤滑作用顯著降低刀具的切削阻力。然而,碳化釩生產(chǎn)廠家,目前對碳化釩的研究不多,且不夠系統(tǒng)。Ferro 等用VC 靶以及電子束蒸發(fā)的方法獲得了單相的NaCl 結(jié)構(gòu)的VC 薄膜,薄膜顯示了25GPa 的高硬度。Aouni 等采用釩靶和CH4 反應(yīng)濺射制備了一系列不同碳含量的碳化釩薄膜,碳化釩批發(fā)價(jià)格,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)氣體分壓對碳化釩薄膜成分及微結(jié)構(gòu)影響很大,隨著CH4 分壓的升高(3 %~15.7 %) ,可因碳含量的不同獲得V ,V2C ,VC 及VC 與C 等多種單相或多相共存的碳化釩薄膜,但是他們沒有報(bào)道所得各薄膜的力學(xué)性能。本文采用反應(yīng)濺射技術(shù)制備了一系列不同碳含量的碳化釩薄膜,系統(tǒng)研究了分壓對碳化釩薄膜成分、相組成、微結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能的影響。
上世紀(jì)70 年代以來,TiN 薄膜作為刀具涂層在應(yīng)用上取得了巨大的成功,這一切削刀具的“金色革命”有力動(dòng)了制造業(yè)的發(fā)展。繼TiN 以后,CrN 、ZrN、TiAlN等性能更為優(yōu)異并各具特色的氮化物薄膜又相繼推出,為滿足不同加工方式和加工條件下刀具對涂層的特殊要求提供了選擇的空間。與氮化物相比,碳化物硬度更高,而且同樣具有多種優(yōu)異的綜合力學(xué)性能。但是,過渡金屬碳化的相組成一般較為復(fù)雜,制備也相對困難,阻礙了這類有很大潛力的涂層材料的發(fā)展。因而在碳化物中,只有TiC和TiCN薄膜得到較多的研究,并已應(yīng)用于刀具涂層。 碳化釩是硬度的過渡金屬碳化物之一。
碳化釩是一種高熔點(diǎn)難熔稀有金屬,其主要產(chǎn)品形式有:五氧化二釩、三氧化二釩、釩鐵、氮化釩等。其中,五氧化二釩和三氧化二釩是實(shí)際生產(chǎn)中主要的氧化釩,他們是制取諸如釩鐵、氮化釩和碳化釩等后續(xù)釩制品的主要原料。釩的產(chǎn)品分為初級產(chǎn)品、二級產(chǎn)品和三級產(chǎn)品。初級產(chǎn)品包括含釩礦物,精礦、釩渣、報(bào)廢的煉的廢催化劑,報(bào)廢的觸媒和其他殘?jiān)?。二級產(chǎn)品包括五氧化二釩,也可以是一種可用的工業(yè)產(chǎn)品,即生產(chǎn)硫酸的觸媒和煉用的催化劑。產(chǎn)品包括釩鐵、釩鋁合金、鉬釩鋁合金、硅錳釩鐵合金及釩化合物,其中釩鐵是重要的釩材料,納米碳化釩,它占釩消費(fèi)量的85%。五氧化二釩廣泛用于冶金、化工等行業(yè),主要用于冶煉釩鐵。用作合金添加劑,碳化釩,占五氧化二釩總消耗量的80%以上,五氧化二釩每年的消耗量大約在400噸左右,高純度五氧化二釩每年需要量估計(jì)在100 噸左右。釩鐵是釩和鐵組成的鐵合金,主要在煉鋼中用作合金添加劑,高釩釩鐵還用作有色合金的添加劑。常用的釩鐵有含釩40%、60%和80%三種。
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