熔鹽介質(zhì)中制備Ti（C，N）及不同添加劑對炭磚性能的影響.pdf

1、Ti(C<,1-x>N<,x>)(0≤x≤1)，具有高的熔點、高的硬度、相對高的熱導率和導電性能，優(yōu)良的抗磨損等性能，使其在各個領域都具有廣泛的應用前景。目前，在工業(yè)化生產(chǎn)中普遍采用碳熱還原法來制備Ti(C,N)，但該方法存在原料混合難以均勻，反應時間較長，合成溫度高等缺點；熔鹽法在制備陶瓷粉體方面具有顯著降低合成溫度和縮短反應時間、較好的控制合成粉體的尺寸和形貌、適應性強、成本低等獨特的優(yōu)勢，若將二者結(jié)合起來，則可能制備出性能優(yōu)良的T

2、i(C,N)粉末。目前，將Ti(C,N)應用在耐火材料中卻鮮有報道，如果將Ti(C,N)等非氧化物作為添加劑引入到高爐用炭磚中，則可能提高炭磚的強度、耐磨性、抗熱沖擊和抗熔體侵蝕性等。本文就以下三部分進行了研究： 第一部分通過對不同的工藝因素研究表明：在熔鹽介質(zhì)中以TiO<,2>和炭黑為原料來合成Ti(C,N)，在氮氣或埋炭氣氛下，最佳的碳鈦摩爾比約為2∶1，反應在氮氣氣氛下進行的更充分；在埋炭氣氛下，添加10wt％熔鹽且熱處理

3、溫度為1300℃×3h較好；熔鹽為多組分且含有加熱過程中能分解放出氣體的對反應有利；原料混合時間一般為濕混30min；炭黑的粒度小、活性大對反應有利；小批量生產(chǎn)驗證了實驗的可行性。 第二部分通過熔鹽浴中合成Ti(C,N)的研究表明：熔鹽對合成Ti(C,N)有極大的促進作用，能有效降低反應溫度和控制粒子形貌；制備的Ti(C，N)粒子的平均尺寸約為2～6μm，且形狀規(guī)則，顆粒間團聚較??；分析其反應過程為TiO<,2>→Fi<,4>O

4、<,7>→Ti<,3>O<,5>→TiO<,x>N<,y>→Ti(C,N)。 第三部分研究了Ti(C,N)等不同添加劑對炭磚性能影響，結(jié)果表明：添加TiC和TiO<,2>+Al試樣的體積密度最大，顯氣孔率最小，且加入TiO<,2>+Al試樣的耐壓強度最大；物相分析表明，金屬Si在熱處理過程中轉(zhuǎn)化為SiC、Si<,2>N<,2>O以及石英，同時，TiO<,2>轉(zhuǎn)化為Ti(C,N)；600℃下，添加TiC試樣的導熱系數(shù)最大，其值為1