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碳化釩是鋼鐵工業(yè)重要的合金添加劑。目前各種含釩鋼的應(yīng)用范圍越來越廣。釩鈦等合金用于生產(chǎn)航空合金材料(棒材和板材)系列產(chǎn)品,納米碳化釩,每年消耗的釩在50噸左右。釩氮合金是一種新型合金添加劑,可以替代釩鐵用于微合金化鋼的生產(chǎn)。氮化釩添加于鋼中能提高鋼的強度、韌性、延展性及抗熱疲勞性等綜合機械性能,并使鋼具有良好的可焊性。至于“為何那么堅硬耐用”,則涉及到材料學(xué)里較本質(zhì)的原子/分子鍵合原理,所使用的工具材料鍵合更緊密鍵合能量更高,其原子/分子結(jié)構(gòu)越不容易被破壞,宏觀上就表現(xiàn)為“硬度高”及“能夠切削硬度較低的材料”。
隨著硬質(zhì)合金在高新技術(shù)裝備、科學(xué)技術(shù)和核能源方面的用途越來越廣泛,需要進一步優(yōu)化WC質(zhì)合金的性能,途徑就是將其晶粒細(xì)化,制備超細(xì)甚至納米結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)合金。對于納米級的硬質(zhì)合金粉末,1 150 ℃燒結(jié)時晶粒長大就已經(jīng)發(fā)生,若的溶解溫度高,碳化釩,不但很難起到抑制作用,甚至?xí)夯操|(zhì)合金的性能。所以納米級晶粒的需求越來越緊迫,而納米碳化釩粉末的制備也引起了眾多研究者的重視。碳熱還原法制備金屬碳化物是常用的傳統(tǒng)方法,由于碳對氧的親和勢隨溫度升高而增大,而各種金屬對于氧的親和勢隨溫度升高而降低,碳化釩報價,故在高溫下,可用碳還原氧化物制取相應(yīng)的金屬或者碳化物。碳還原的主要產(chǎn)物為CO、CO2,可以產(chǎn)物被其它雜質(zhì)污染的現(xiàn)象。因此,碳熱還原法具有工藝簡單、原料易得、重復(fù)性好等特點,有較高的實用價值。
碳化釩具有較高的硬度、熔點和高溫強度等過渡族金屬碳化物的一般特性,同時具有良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性,因而在鋼鐵冶金、硬質(zhì)合金、電子產(chǎn)品、催化劑和高溫涂層材料等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。其中,碳化釩添加于鋼中能提高鋼的耐磨性、耐蝕性、韌性、強度、延展性、硬度以及抗熱疲勞性等綜合性能,而且可以作為耐磨材料在不同切削和耐磨工具中使用。另外,因具有較高的活性、選擇性、穩(wěn)定性以及在烴類反應(yīng)中抵抗“催化劑”的能力,碳化釩作為一種新型催化劑也得到了廣泛應(yīng)用。此外,碳化釩還可以作為一種新型碳源合成金剛石。碳化釩為重要的作用就是作為晶粒應(yīng)用在硬質(zhì)合金、金屬陶瓷領(lǐng)域,能夠有效阻止WC晶粒在燒結(jié)過程中的長大。
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