材料科学,粉状的用作喷涂材料;泵和阀门用材的成分;用于生产抗磨耗薄膜和半导体薄膜。
材料科学; 机械加工; 石油化工; 航空航天; 半导体
- 1.采用以下工艺流程生产碳化铬
图1为碳化铬粉生产的工艺流程
其中,碳化温度为1450℃
1500℃,扩散时间为45min。原料的配比为:金属铬粉:石墨粉:粘结剂=86.5:13.5:3.5。
(1)混料 把称量好的原料,加入电动混料滚桶中,加料顺序是先加石墨粉,再加金属铬粉,后加粘贴剂。加料的体积以占混料滚桶容积的1/32/5为宜。混料时间为20~30min,每5min改变一次混料滚桶的转动方向。
(2)压块 将混好的原料进行压块,料块规格为φ90×60mm,每块重量约2.5kg,成型的料块要轻拿轻放,自然干燥48h,放入干燥箱内进行干燥,干燥温度为110±10℃,保温10h,升温到300℃,再保温10h。
(3)碳化 碳化设备为0.15MVA真空电阻炉,送电前要先抽真空,炉内压力小于30Pa时可以送电升温,开始时的输入功率视发热体烧损情况,确定为全部输入功率的50%,炉温升至300℃时输入功率增加到80%,炉温升至800℃使用全功率升温。这时升温速度一般为10℃/h左右,炉温升至1450℃时开始恒温,恒温时间为10h。
(4)破碎 碳化结束后,停电自然降温,继续抽真空,直到炉温降至300℃以下时停泵,破坏真空出炉。
2.采用碳热还原法制取:其中有两种反应机理
3.自蔓燃高温合成法
将Cr2O3,CrO3,Al粉和碳黑,以1:0.73:0.73:0.25的比例配料合批,将配置好的原料放入混料机混合6h,将混好的料放入石墨坩埚内,压实置于反应器内, 采用Ar作介质,预加压力5MPa,用钨丝圈上部平面点火源点火。当钨丝圈温度上升至1500℃时,物料被点燃,开始燃烧,燃烧波自行向下蔓延,直至反应结束。燃烧产物分成上下两层,下层是铸造状态碳化铬(Cr3C2)。
- 金属铬粉碳化法 将炭黑按13.5%~64%(质量)的比例(比理论结合碳量11.33%还多)与用电解铬粉碎而成325目的金属铬粉末,用球磨机进行干式混合之后作为原料。添加1%~3%硬脂酸作为成型用润滑剂。用1 T/cm
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以上压力加压成型。将该加压成型粉末放进石墨盘里或坩埚里,用塔曼炉或感应加热炉,在氢气流(氢气露点在-35℃左右)中,加热至1500~1700℃,并保持1h,使铬进行碳化反应,生成碳化铬,经冷却,制得碳化铬。其
3Cr+2C→Cr3C2