金屬鉻與氮在不同條件下會形成具有不同氮含量的金屬鉻氮化物質(zhì)，常見金屬鉻的氮化物有CrN和Cr2N，稱為氮化鉻（Chromium Nitrides）。CrN和Cr2N都是耐熱合金重要的冶金第二相，特別是對特種鋼來說，可以作為增強(qiáng)添加劑。但是，CrN和Cr2N具有不同的物理、化學(xué)、機(jī)械性能。一般認(rèn)為，CrN的綜合使用性能高于Cr2N，如CrN的耐酸堿腐蝕性能明顯高于Cr2N。因此，市場對氮化金屬鉻的需求符合氮含量與價格的正比關(guān)系。 論文通過兩步法分別制備出含氮鉻粉原料和鉻的高氮氮化物（氮含量大于15%）。工藝過程為：通過金屬鋁粉與三氧化二鉻發(fā)生自蔓延還原反應(yīng)，加入硝酸鈉作為發(fā)熱劑、尿素作為增氮劑，反應(yīng)制得含氮金屬鉻粉，作為進(jìn)一步氮化的前驅(qū)體；將含氮金屬鉻粉壓制成型置于高溫氮化爐內(nèi)，通入高純氮?dú)�，控制溫度、氮�(dú)鈮毫�、氮化時間，制備出氮含量15%～20%的高氮氮化鉻粉末。 第一步，自蔓延還原反應(yīng)制備金屬鉻粉，并在反應(yīng)中加入尿素作為添加劑進(jìn)行氮化，制備出具有一定氮含量的金屬鉻粉原料。結(jié)果表明，鋁粉與三氧化二鉻按照原有生產(chǎn)配比，加入質(zhì)量百分比5%～15%的尿素提供氮元素，同時按實踐經(jīng)驗... 

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
1. 緒論
    1.1 引言
    1.2 金屬鉻概述
        1.2.1 金屬鉻的性質(zhì)及應(yīng)用
        1.2.2 金屬鉻的制備
    1.3 氮化鉻的研究現(xiàn)狀
    1.4 氮化鉻的應(yīng)用
        1.4.1 作為添加劑
        1.4.2 氮化鉻涂層應(yīng)用
    1.5 氮化鉻粉末的制備方法
        1.5.1 氨解法
        1.5.2 機(jī)械球磨法
        1.5.3 高溫自蔓延法
        1.5.4 電化學(xué)法
        1.5.5 固態(tài)反應(yīng)法
        1.5.6 直接氮化法
    1.6 選題的意義及研究內(nèi)容
2. 實驗理論分析
    2.1 改進(jìn)鋁熱法理論研究
        2.1.1 發(fā)熱劑選擇
        2.1.2 配料比及熱量計算
        2.1.3 添加劑選擇
    2.2 氮化反應(yīng)的熱力學(xué)分析
        2.2.1 吉布斯（Gibbs）自由能判據(jù)
        2.2.2 應(yīng)用規(guī)則溶液模型計算標(biāo)準(zhǔn)生成自由能
        2.2.3 非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)
        2.2.4 溫度壓力關(guān)系
    2.3 本章小結(jié)
3. 合成含氮鉻粉研究
    3.1 實驗方法
        3.1.1 實驗方案
        3.1.2 實驗原料
        3.1.3 實驗儀器設(shè)備
        3.1.4 實驗過程
    3.2 實驗結(jié)果與討論
        3.2.1 氮?dú)鈮簩Ψ磻?yīng)的影響
        3.2.2 尿素對合成產(chǎn)物的影響
        3.2.3 尿素含量對反應(yīng)的影響
        3.2.4 尿素對自蔓延反應(yīng)還原率的影響
    3.3 本章小結(jié)
4. 直接氮化法制備高氮氮化鉻研究
    4.1 實驗方法
        4.1.1 實驗方案
        4.1.2 實驗原料
        4.1.3 實驗儀器設(shè)備
        4.1.4 實驗過程
    4.2 工藝參數(shù)確定
        4.2.1 鉻粉粒度對氮化率的影響
        4.2.2 氮?dú)饧兌?br>        4.2.3 Cr_2N 制備工藝
        4.2.4 CrN 制備工藝
    4.3 試驗驗證
    4.4 本章小結(jié)
5. 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]用氮化鉻、氮化錳冶煉高氮鋼[J]. 馬紹華,張志敏,儲少軍.  鋼鐵研究學(xué)報. 2008(12)
[2]固體透氧膜法與熔鹽電解法制備金屬鉻的對比[J]. 陳朝軼,魯雄剛.  金屬學(xué)報. 2008(02)
[3]沉淀-氨解法制備超細(xì)高純氮化鉻粉體[J]. 李國,胡國榮,彭忠東,鄧新榮,曹雁冰,萬文治.  中國粉體技術(shù). 2007(04)
[4]氨解法制備超細(xì)高純氮化鉻粉體的研究[J]. 胡國榮,李國,鄧新榮,彭忠東,曹雁冰,萬文治.  中國陶瓷工業(yè). 2006(05)
[5]超細(xì)氮化鉻制備方法的研究進(jìn)展[J]. 胡國榮,李國,彭忠東,鄧新榮,曹雁冰,萬文治.  粉末冶金工業(yè). 2006(03)
[6]21世紀(jì)中國鉻業(yè)資源現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 陳津,王社斌,林萬明,張猛,趙晶.  鐵合金. 2005(02)
[7]氨解法制備納米氮化鉻粉體[J]. 李耀剛,高濂.  無機(jī)材料學(xué)報. 2003(01)
[8]鋁熱法冶煉低氣金屬鉻提高產(chǎn)品質(zhì)量的探討[J]. 明憲權(quán),葛軍,黎明.  鐵合金. 2000(02)

碩士論文
[1]高純氮化鉻粉體的制備與研究[D]. 李國.中南大學(xué) 2007



本文編號：3733406