[發明專利]連續合成Cr2AlC粉體的鹽浴爐及合成方法有效
| 申請號： | 201410379999.5 | 申請日： | 2014-08-04 |
| 公開（公告）號： | CN104192905A | 公開（公告）日： | 2014-12-10 |
| 發明（設計）人： | 劉錦云;郭陽;金應榮;魯云;孫林;付正紅;雷宇;査五生 | 申請（專利權）人： | 西華大學 |
| 主分類號： | C01G37/00 | 分類號： | C01G37/00 |
| 代理公司： | 成都宏順專利代理事務所(普通合伙)51227 | 代理人： | 周永宏 |
| 地址： | 610039四川*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 連續 合成 cr sub alc 鹽浴爐 方法 | ||
技術領域
本發明屬于材料合成技術領域，涉及一種采用鹽浴法合成Cr2AlC粉體的設備及方法，具體涉及一種連續合成Cr2AlC粉體的鹽浴爐及合成方法。?
背景技術
Cr2AlC是Mn+1AXn系列層狀化合物中的典型代表，其中既有離子鍵、共價鍵又有金屬鍵。Cr2AlC不僅具有金屬和陶瓷的綜合性能，即高導熱、高導電、抗氧化、耐磨損等性能，還因其獨特的層狀結構而具有良好的自潤滑性能。在航天航空、石油化工、電子信息等工業領域有廣闊的應用前景。?
Cr2AlC材料的主要合成方法有磁控濺射法、熱壓法、熱等靜壓法、放電等離子燒結法和熔鹽法。前面四種方法雖然可以合成純度很高的Cr2AlC材料，但設備都較昂貴，生產效率較低，不便于工業化生產。?
熔鹽法以鉻粉、鋁粉、碳粉為原料，KCl和NaCl為助劑，將其均勻混合壓制成塊狀，在真空條件下或保護氣氛條件下于900～1200℃進行，然后經粉碎、水洗得到Cr2AlC粉體。顯然，在真空條件下，需要提供真空的專門設備，這種合成方法仍不利于大量生產，同時也增加了成本。在保護氣氛中合成，不僅要消耗大量氣體，而且伴有熔鹽的大量揮發，揮發的熔鹽會形成蒸汽逸出，污染合成設備。此外，現有的有可能實現利用熔鹽法合成Cr2AlC材料的設備主要有周期爐和連續窯爐兩種。如果采用周期爐生產，則能耗較高，如果采用連續窯爐生產，則揮發的熔鹽會逸出坩堝而污染爐膛，同時還需消耗坩堝材料，大大提高生產成本。?
綜上所述，現有的合成Cr2AlC粉體的設備和方法，由于生產成本較高，很難得到推廣使用。針對現有技術的不足，本發明提供了一種連續合成Cr2AlC粉體的鹽浴爐及合成方法，可以高效地合成純度高的Cr2AlC粉體。?
發明內容
本發明的目的旨在提供一種連續合成Cr2AlC粉體的鹽浴爐，設備簡單、操作方便、幾乎無污染，能夠實現Cr2AlC粉體的連續化生產。?
本發明的另一目的是提供一種利用上述鹽浴爐連續合成Cr2AlC粉體的方法，能夠實現Cr2AlC粉體的連續化生產，且制備工藝簡單、成本低，有利于Cr2AlC材料的推廣應用。?
本發明的上述目的，可以通過由下述技術方案提供的鹽浴爐及方法來實現。?
本發明提供了一種連續合成Cr2AlC粉體的鹽浴爐，鹽浴爐的爐膛從上到下依次為錐形部、柱形部和倒錐形部；錐形部頂端設置有頸部；頸部上方為加料口；倒錐形部底端設置有出料口；頸部和出料口的截面積均小于柱形部的截面積。這種結構的爐膛，使鹽浴液面位于細長頸部的高度范圍內，能夠減少鹽浴與空氣的接觸面積，防止原料氧化，同時也能夠減少鹽浴的揮發，節省了原料，減少了污染。?
本發明提供的鹽浴爐結構可以通過以下兩種方式實現：?
(1)鹽浴爐可以為內熱式鹽浴爐，爐膛用耐火磚砌成，爐膛內側壁兩對應位置處設置有電極(包括正電極和負電極)；電極通過穿過耐火磚的導線與外部電源連接。為了不影響Cr2AlC粉體純度，電極最好用Cr2AlC或涂敷有Cr2AlC的導電材料制作。進一步的，為了很好的控制鹽浴爐內鹽浴的溫度，可以在鹽浴爐爐膛內或在爐膛內側壁設置溫度傳感器(如熱電偶)。進一步的，為了控制熔鹽的流出速度，可以在出料口設置閥門。?
(2)鹽浴爐也可以是外熱式鹽浴爐，爐膛用石英管制作；爐膛安裝在立式電阻爐中。立式電阻爐可以從市場上外購。進一步的，為了控制熔鹽的流出速度，可以在出料口設置閥門。?
本發明提供的鹽浴爐，頸部高度指的是從頸部底端(即錐形部頂端)到頸部頂端(即加料口底部)的高度，頸部高度優選為100～500mm，當高度低于100mm時，不能有效的控制熔鹽的逸出；而頸部太高，不僅會使頸部的利用率降低，而且會增加設備的制造成本。?
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