摘要
结合国家十四五战略部署,基于企业资源背景及下游市场需求,提出通过熔盐法短流程制备球形碳化钛纳米粉体,整个流程温度远低于传统工艺温度(1 300℃),过程不使用易燃易爆还原剂,安全系数高,生产产品质量高、产量可控、生产周期较短且环保,具有一定工业推广性。研究了钛源碳源的选择及配比、熔盐比例,以及纳米颗粒的煅烧温度、保温时长对颗粒形貌和质量的影响。通过XRD和SEM对颗粒的物相组成、显微形貌进行了表征。结果表明,在NaCl-KCl混合盐摩尔比为1∶1的情况下,反应物以Ti/C摩尔比为1∶1配比,700℃保温2 h时开始有TiC生成,随温度升高,产物中目标产物的纯度逐步提高,900℃保温2 h可得到纯净的目标产物,无其余副产物生成,形貌为球形,粒径为80 nm左右。改变保温时长为5 h时,850℃即可得到纯净的目标产物,但粒径会适度增加到100 nm。从降低原料成本考虑,钛源比例为Ti∶TiO2=9∶1时,900℃即可得到无杂质的碳化钛纳米颗粒,形貌均为球形颗粒,颗粒粒径为50~65 nm。
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单位攀钢集团研究院有限公司