[發明專利]一種硅鈦鋁氮化材料、其制備方法及應用

有效

• 申請號: 201410235830.2
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN103981425A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 吳光亮;李一為;楊建軍;肖業明
• 申請（專利權）人: 長沙東鑫環保材料有限責任公司
• 主分類號: C22C35/00
• 分類號: C22C35/00;C22C30/00;C22C33/02;C21C7/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 魏娟

1.一種硅鈦鋁氮化材料，其特征在于，其化學組成以質量％計，氮為10-35％，錳為0.1-20％，硅為20-50％，鋁為0.5-15％，鈦為1-30％，鐵為5-35％，釩為0.2-12％，硫≤0.15％，磷≤0.15％。

2.根據權利要求1所述的硅鈦鋁氮化材料，其特征在于，其化學組成以質量％計，氮為10-25％，錳為0.2-4％，硅為30-45％，鋁為0.5-10％，鈦為10-20％，鐵為15-30％，釩為0.2-4.0％，硫≤0.15％，磷≤0.15％。

3.根據權利要求1所述的硅鈦鋁氮化材料，其特征在于，其化學組成以質量％計，氮為15-35％，錳為1-10％，硅為25-50％，鋁為1-15％，鈦為5-25％，鐵為5-20％，釩為0.5-5％，硫≤0.12％，磷≤0.12％。

4.根據權利要求1所述的硅鈦鋁氮化材料，其特征在于，其化學組成以質量％計，氮為20-35％，錳為4-15％，硅為20-45％，鋁為1-8％，鈦為5-20％，鐵為15-35％，釩為2-12％，硫≤0.12％，磷≤0.12％。

5.根據權利要求1所述的硅鈦鋁氮化材料，其特征在于，其化學組成以質量％計，氮為10-20％，錳為5-20％，硅為10-40％，鋁為1-10％，鈦為5-20％，鐵為15-35％，釩為2-12％，硫硫≤0.12％，磷≤0.12％。

6.根據權利要求1-5任一項所述的硅鈦鋁氮化材料，其特征在于，所述硅鈦鋁氮化材料的熔點在1450-1500℃之間，密度在3.3-6.3t/m³之間。

7.根據權利要求1-5任一項所述的硅鈦鋁氮化材料，其特征在于，所述硅鈦鋁氮化材料通過將氮化硅或氮化硅鐵10-80％，氮化硅錳或氮化錳或氮化鐵錳或氮化硅錳鐵1-60％，釩或釩合金0.5-15％，鈦或鈦合金2-30％，鋁或鋁合金1.0-20％，硅鐵或錳鐵或硅錳鐵或鐵粉1-30％，催化劑1-5％，活性劑1-8％按總質量百分比100％混合制得。

8.權利要求1-6任一項所述的一種硅鈦鋁氮化材料的制備方法，其特征在于，包括以下制備步驟：

1)將氮化硅或氮化硅鐵10-80％，氮化硅錳或氮化錳或氮化鐵錳或氮化硅錳鐵1-60％，釩或釩合金0.5-15％，鈦或鈦合金2-30％，鋁或鋁合金1.0-20％，硅鐵或錳鐵或硅錳鐵或鐵粉1-30％，催化劑1-5％，活性劑1-8％按總質量百分比100％混合均勻；

2)將混合均勻后的混合物磨成粒度為-320目～-80目的細粉。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，將2)步磨成的細粉在真空燒結爐內以2-40℃/分鐘升溫至500-1000℃，在700-1000℃下進行氮化燒結10-50小時，將氮化燒結物以2-25℃/分鐘冷卻到100-400℃時裝入真空微波燒結爐內，在200-500℃下進行活化燒結1-20小時。

10.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，其中，所述釩合金為釩鐵合金或釩氮合金；所述鈦合金為鈦鐵合金或鈦鋁合金；所述鋁合金為鋁錳合金或鋁鈦合金。

11.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述催化劑為V₂O₅、MnO₂或純鐵，活性劑為活性碳、金屬錳、堿金屬氧化物、納米金屬粉、稀土金屬或螢石粉。

12.將權利要求1-7任一項所述的硅鈦鋁氮化材料應用于鋼鐵冶金領域冶煉含氮鋼。