[發明專利]碳化釩及其制備方法

在審

• 申請號: 201711147443.3
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN107720752A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 魯沖;魯愛霞;竇勇
• 申請（專利權）人: 蕪湖人本合金有限責任公司
• 主分類號: C01B32/914
• 分類號: C01B32/914
• 代理公司: 北京思創大成知識產權代理有限公司11614
• 代理人: 高爽

技術領域

本發明屬于金屬陶瓷領域，更具體地，涉及一種碳化釩及其制備方法。

背景技術

碳化釩，為黑色晶體，密度5.25-5.4黑色晶體，熔點2750℃，比石英略硬。主要用于制造釩鋼，也可用作碳化物硬質合金添加劑?？捎糜诮Y構鋼、工具鋼、管道鋼、鋼筋、普通工程鋼以及鑄鐵中。研究表明，碳化釩添加于鋼中能提高鋼的耐磨性、耐腐性、韌性、強度、延展性和硬度以及抗熱疲勞性等綜合機械性能，并使鋼具有良好的可焊接性能，而且能起到消除夾雜物延伸等作用。

目前，主要由五氧化二釩或三氧化二釩用焦炭還原制備碳化釩，但是采用所述傳統方法制備碳化釩主要存在碳化釩純度不高，制備工序復雜和反應溫度高等問題。因此，有必要提供一種制備碳化釩的方法，降低反應溫度，簡化制備工序并且提高碳化釩的純度。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的缺陷，提供一種制備工序簡單、反應溫度低的碳化釩制備方法，并且提高碳化釩的純度。

為了實現上述目的，本發明的第一方面提供一種碳化釩的制備方法，該制備方法包括：(1)將淀粉與水混合，制得透明的淀粉糊溶液；(2)將五氧化二釩粉末與所述淀粉糊溶液混合均勻，得到混合液；(3)對所述混合液進行加熱干燥，制得含有碳源和釩源的粉末；(4)將所述含有碳源和釩源的粉末在真空條件下進行煅燒，制得所述碳化釩。

優選地，步驟(1)包括：將淀粉與55-65℃的去離子水混合，制得透明的淀粉糊溶液。

優選地，步驟(4)包括：將所述含有碳源和釩源的粉末在真空條件下進行一次煅燒，冷卻；然后進行二次煅燒，冷卻，制得所述碳化釩。

優選地，所述一次煅燒為將所述含有碳源和釩源的粉末在真空條件下于750-950℃下，保溫3-5h。

優選地，所述二次煅燒為將所述一次煅燒后的粉末在真空條件下于1100-1300℃下，保溫2-4h。

優選地，所述淀粉以C量計，控制V₂O₅與C的摩爾比為1：5-7。

本發明的第二方面提供一種上述制備方法制備的碳化釩。

本發明的技術方案具有如下優點：

(1)本發明通過五氧化二釩提供釩源和淀粉提供碳源制備碳化釩，制備工序簡單，反應溫度低，反應溫度低于1500℃；

(2)本發明通過采用淀粉替代傳統焦炭作為碳源，使得制備的碳化釩具有高純度。

本發明的其它特征和優點將在隨后具體實施方式部分予以詳細說明。

具體實施方式

下面將更詳細地描述本發明的優選實施方式。雖然以下描述了本發明的優選實施方式，然而應該理解，可以以各種形式實現本發明而不應被這里闡述的實施方式所限制。相反，提供這些實施方式是為了使本發明更加透徹和完整，并且能夠將本發明的范圍完整地傳達給本領域的技術人員。

本發明的第一方面提供一種碳化釩的制備方法，該制備方法包括：

(1)將淀粉與水混合，制得透明的淀粉糊溶液；

(2)將五氧化二釩粉末與所述淀粉糊溶液混合均勻，得到混合液；

(3)對所述混合液進行加熱干燥，制得含有碳源和釩源的粉末；

(4)將所述含有碳源和釩源的粉末在真空條件下進行煅燒，制得所述碳化釩。

根據本發明，優選地，步驟(1)包括：將淀粉與55-65℃的去離子水混合，制得透明的淀粉糊溶液。

通過將淀粉溶于水，制成淀粉糊溶液，使得五氧化二釩粉末和淀粉糊溶液可以充分混合，提高兩種的接觸面積。

根據本發明，優選地，步驟(4)包括：將所述含有碳源和釩源的粉末在真空條件下進行一次煅燒，冷卻；然后進行二次煅燒，冷卻，制得所述碳化釩。

根據本發明，優選地，所述一次煅燒為將所述含有碳源和釩源的粉末在真空條件下于750-950℃下，保溫3-5h。

根據本發明，優選地，所述二次煅燒為將所述一次煅燒后的粉末在真空條件下于1100-1300℃下，保溫2-4h。

本發明的反應溫度低，最高溫度為1100-1300℃，低于1500℃。

根據本發明，優選地，所述淀粉以C量計，控制V₂O₅與C的摩爾比為1：5-7。

本發明通過淀粉提供碳源，配碳量可控。

本發明的第二方面提供一種上述制備方法制備的碳化釩。

本發明的碳化釩的制備方法，制備工序簡單、反應溫度低，制備的碳化釩純度高。

以下通過實施例進一步說明本發明。