氮化釩（VN）作為目前國(guó)內(nèi)第一大釩合金添加劑,在高強(qiáng)度低合金鋼的冶煉中得到了廣泛的應(yīng)用。碳熱還原法是制備VN的唯一實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的方法,釩源為V₂O₅、V₂O₃等釩產(chǎn)品,但反應(yīng)溫度高、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),使制備成本居高不下。我國(guó)含釩頁(yè)巖資源豐富,以釩頁(yè)巖為原料生產(chǎn)釩產(chǎn)品具有良好的發(fā)展前景,頁(yè)巖提釩工藝的中間產(chǎn)品富釩液中釩濃度較高,可作為制備VN的釩源,將釩的提取和氮化工藝聯(lián)合,以達(dá)到縮短流程、促進(jìn)氮化釩制備的目的。本研究以模擬的頁(yè)巖提釩工藝的富釩液為釩源,將碳黑加入富釩液中,通過(guò)沉釩過(guò)程獲得前驅(qū)體,熱處理前驅(qū)體制備VN,確定了該工藝的最佳工藝參數(shù),并以真實(shí)的富釩液做驗(yàn)證;對(duì)前驅(qū)體的物相和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,結(jié)合反應(yīng)過(guò)程的物相變化和熱力學(xué),研究了從前驅(qū)體到VN過(guò)程中釩的轉(zhuǎn)化遷移過(guò)程,揭示了前驅(qū)體法制備VN所具有的優(yōu)勢(shì)的機(jī)理,并探究了反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)行為及反應(yīng)機(jī)制。制備VN的最佳工藝參數(shù)為:配碳量(m（C/V）)0.55,沉釩pH值1.8,造塊壓力14 MPa,反應(yīng)溫度1150^°C,時(shí)間1 h,氮?dú)饬?..

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 釩及其化合物的性質(zhì)
        1.1.1 釩的物理化學(xué)性質(zhì)
        1.1.2 釩氧化物及釩酸鹽的性質(zhì)
        1.1.3 釩碳化物和釩氮化物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
    1.2 釩資源及釩產(chǎn)業(yè)概況
    1.3 釩氮微合金化技術(shù)
        1.3.1 氮化釩的作用機(jī)理
        1.3.2 釩氮微合金化技術(shù)的應(yīng)用
    1.4 氮化釩的制備技術(shù)
        1.4.1 碳熱還原氮化V₂O₅法
        1.4.2 碳熱還原氮化V₂O₃法
        1.4.3 碳熱還原氮化釩酸銨法
        1.4.4 氮化釩的其他制備方法
    1.5 研究意義、目的和內(nèi)容
        1.5.1 研究意義及目的
        1.5.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)原料、設(shè)備及方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料及藥劑
        2.1.1 富釩液及碳黑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)藥劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器
    2.3 研究方法
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)方案和研究方法
        2.3.2 檢測(cè)分析方法
第3章 氮化釩的制備
    3.1 最佳工藝參數(shù)的確定
        3.1.1 配碳量對(duì)產(chǎn)物氮含量的影響
        3.1.2 沉釩pH值對(duì)產(chǎn)物氮含量的影響
        3.1.3 反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物氮含量的影響
        3.1.4 反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物氮含量的影響
        3.1.5 氮?dú)饬髁繉?duì)產(chǎn)物氮含量的影響
        3.1.6 造塊壓力對(duì)產(chǎn)物氮含量的影響
        3.1.7 造塊壓力對(duì)產(chǎn)物密度的影響
    3.2 前驅(qū)體及其對(duì)制備氮化釩的促進(jìn)機(jī)理
        3.2.1 前驅(qū)體的化學(xué)成分及物相
        3.2.2 前驅(qū)體的結(jié)構(gòu)及形成過(guò)程分析
        3.2.3 前驅(qū)體對(duì)制備氮化釩的促進(jìn)機(jī)理
    3.3 頁(yè)巖提釩富釩液制備氮化釩
    3.4 本章小結(jié)
第4章 氮化釩制備過(guò)程的機(jī)理研究
    4.1 釩轉(zhuǎn)化遷移的物相分析
    4.2 釩轉(zhuǎn)化遷移的熱力學(xué)分析
    4.3 氮化釩制備過(guò)程動(dòng)力學(xué)研究
        4.3.1 失重率和失重速率的計(jì)算
        4.3.2 非等溫動(dòng)力學(xué)方程
        4.3.3 動(dòng)力學(xué)機(jī)理函數(shù)的確定
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論、創(chuàng)新點(diǎn)與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間的主要成果
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目



本文編號(hào)：4050365