碳化鉻（Cr₃C₂）具有高熔點、高硬度和優(yōu)良的耐磨耐腐蝕性和抗氧化性等,在硬質合金、鋼鐵、電子和航空航天等領域得到廣泛應用。本文以亞鉻酸鈣與碳為原料,采用碳熱反應法制備納米碳化鉻粉末。利用熱重-差熱分析、X射線衍射、掃描電鏡和透射電鏡等測試方法對亞鉻酸鈣和碳化鉻的形成過程及產物的物相和形貌進行表征,確定Cr₃C₂粉末的最佳制備工藝,并對碳化鉻的形成機理機理和氧化鈣對碳化鉻的細化機理進行了探討。亞鉻酸鈣制備的研究結果表明:Ca/Cr（即鈣和鉻的摩爾比）為1:1時,反應獲得單一的CaCr₂O₄,Cr₂O₃含量增加,反應產物中有Cr₂O₃剩余;當Ca/Cr為1:1,反應溫度為1000 oC,反應時間為180 min時,產物為單一的CaCr₂O₄,粉末顆粒呈球形或類球形,大小分布均勻,粒徑主要分布在0.5²μm之... 

【文章來源】：南昌大學江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 Cr_3C_2的特性
    1.2 Cr_3C_2粉末的應用
        1.2.1 硬質合金晶粒長大抑制劑
        1.2.2 鋼鐵添加劑
        1.2.3 噴涂材料添加劑
        1.2.4 其他應用
    1.3 Cr_3C_2粉末的制備方法
        1.3.1 鉻或鉻的氧化物直接碳化法
        1.3.2 氣體還原法
        1.3.3 噴霧干燥還原法
        1.3.4 高能球磨法
        1.3.5 前驅體法
        1.3.6 其他制備方法
    1.4 亞鉻酸鈣的結構特點和制備方法
        1.4.1 亞鉻酸鈣的結構特點
        1.4.2 亞鉻酸鈣的制備
    1.5 本文選題的意義和研究內容
第2章 實驗方法
    2.1 實驗路線
    2.2 實驗原料和設備
        2.2.1 實驗原料
        2.2.2 實驗設備
    2.3 實驗方法
        2.3.1 CaO和Cr_2O_3高溫煅燒制備亞鉻酸鈣
        2.3.2 亞鉻酸鈣中間相碳熱反應法制備納米Cr_3C_2粉末
        2.3.3 傳統(tǒng)方法制備Cr_3C_2粉末的對照試驗
    2.4 測試分析
        2.4.1 X-射線衍射分析(XRD)
        2.4.2 掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)分析
        2.4.3 熱重-差式掃描量熱分析（TG-DSC）
        2.4.4 碳含量測定
第3章 CaO和Cr_2O_3高溫煅燒制備CaCr_2O_4的工藝及機理
    3.1 反應氣氛對產物物相的影響
    3.2 Ca/Cr比對產物物相的影響
    3.3 制備工藝對產物性能的影響
        3.3.1 反應溫度對產物物相和形貌的影響
        3.3.2 保溫時間對產物物相和形貌的影響
    3.4 CaCr_2O_4的形成機理
    3.5 本章小結
第4章 亞鉻酸鈣制備納米碳化鉻粉末
    4.1 亞鉻酸鈣和碳的混料方式
    4.2 亞鉻酸鈣和碳黑混合料的TG-DSC分析
    4.3 配碳比對產物物相和碳含量的影響
    4.4 碳源對碳化溫度的影響
        4.4.1 以石墨為碳源對碳化溫度的影響
        4.4.2 以碳黑為碳源對碳化溫度的影響
    4.5 保溫時間對產物物相的影響
    4.6 碳源和碳化溫度對產物形貌和粒徑的影響
        4.6.1 碳源對產物粉末形貌和粒徑的影響
        4.6.2 反應溫度對產物粉末形貌和粒徑的影響
    4.7 亞鉻酸鈣中間相制備納米Cr_3C_2粉末的機理分析
        4.7.1 Cr_3C_2的形成機理
        4.7.2 Cr_3C_2粉末的細化機理
    4.8 本章小結
第5章 結論
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Cr3C2含量對納米WC-6Co復合粉燒結的影響[J]. 吳鵬,溫德才,劉少存,謝桂香,楊守達,周榮昌.  閩南師范大學學報(自然科學版). 2016(01)
[2]碳化物抑制劑對WC-2.5TiC-10Co超細晶硬質合金微觀組織及力學性能的影響[J]. 王文廣,張賀佳,王全兆,馬宗義,陳禮清.  材料研究學報. 2015(12)
[3]晶粒長大抑制劑對超細硬質合金刀具磨損性能的影響[J]. 程劍兵,龐思勤,王西彬,魏崇斌,劉學軍.  現(xiàn)代制造工程. 2015(06)
[4]超細(納米)硬質合金的制備研究進展[J]. 王明超,趙志偉,楊德青,王署亮,萬帥杰,陳云豪,劉少靜.  材料導報. 2015(S1)
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[6](W,Ti,Ta)C復式碳化物對WC-（6%～8%）Co超細硬質合金性能的影響[J]. 左中眉,欒道成,田瀚林,陳曉男.  中國鎢業(yè). 2013(05)
[7]CaCl2熔鹽中自燒結電解制備粉體Cr3C2及其機制[J]. 郎曉川,謝宏偉,翟玉春,鄒祥宇.  稀有金屬材料與工程. 2013(09)
[8]一步還原法制備超細碳化釩鉻粉末[J]. 姜中濤,李力,陳慧,劉兵,陳巧旺.  粉末冶金材料科學與工程. 2013(04)
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[10]第一性原理研究碳化鉻的電子結構、硬度和德拜溫度[J]. 閔婷,高義民,李燁飛,楊瑩,李瑞濤,謝小軍.  稀有金屬材料與工程. 2012(02)

碩士論文
[1]過渡金屬亞鉻酸鹽的制備及其催化RDX熱分解研究[D]. 付洋.西北大學 2014
[2]超細硬質合金晶粒長大抑制劑優(yōu)化及燒結工藝的研究[D]. 龍堅戰(zhàn).四川大學 2005



本文編號：3289715