[发明专利]碳化钒钛及其制备方法

说明书

本发明公开了一种碳化钒钛及其制备方法，该制备方法包括：(1)将五氧化二钒粉、二氧化钛粉与聚乙烯粉混合均匀，然后在挤出机中进行造粒，获得含有碳源、钛源和钒源的粒料；(2)将所述含有碳源、钛源和钒源的粒料进行粉碎，获得含有碳源、钛源和钒源的粉料；(3)将所述含有碳源、钛源和钒源的粉料干燥后，在真空条件下进行煅烧，制得所述碳化钒钛。本发明的碳化钒钛的制备方法，制备工序简单，反应温度低，制备的碳化钒钛结晶度良好。

技术领域

本发明属于金属陶瓷领域，更具体地，涉及一种碳化钒钛及其制备方法。

背景技术

硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性。硬质合金广泛用作刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等，用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。

碳化钒钛是近年来新开发的一种硬质合金，其为VC和TiC形成的连续固溶体。碳化钒钛由于其密度低、质轻，近年来受到人们的广泛关注，但是，目前制备碳化钒钛的方法普遍存在能耗高、工序复杂以及产品结晶度较差等问题。

因此，有必要提供一种碳化钒钛的制备方法，降低生产能耗、简化工序，并且使得制备的碳化钒钛具有良好的结晶度。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种能耗低、工序简单的碳化钒钛的制备方法，并且使得制备的碳化钒钛具有良好的结晶度。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种碳化钒钛的制备方法，该制备方法包括：

(1)将五氧化二钒粉、二氧化钛粉与聚乙烯粉混合均匀，然后在挤出机中进行造粒，获得含有碳源、钛源和钒源的粒料；

(2)将所述含有碳源、钛源和钒源的粒料进行粉碎，获得含有碳源、钛源和钒源的粉料；

(3)将所述含有碳源、钛源和钒源的粉料干燥后，在真空条件下进行煅烧，制得所述碳化钒钛。

优选地，步骤(1)包括：所述挤出机进行造粒的各段温度为140-260℃。

优选地，所述聚乙烯粉为低密度聚乙烯粉和/或高密度聚乙烯粉。

优选地，所述含有碳源、钛源和钒源的粉料的平均粒径为80-100μm。

优选地，步骤(4)包括：将所述含有碳源、钛源和钒源的粉料干燥后，在真空条件下进行一次煅烧，冷却；然后进行二次煅烧，冷却，制得所述碳化钒钛。

优选地，所述一次煅烧为将所述含有碳源、钛源和钒源的粉末在真空条件下于830-980℃下，保温3-5h。

优选地，所述二次煅烧为将所述一次煅烧后的粉末在真空条件下于1200-1380℃下，保温2-4h。

优选地，所述聚乙烯粉以C量计，控制V2O5与TiO2的摩尔比为1-2:1；配碳量为使反应生成TiC和VC为理论值的0.7-0.9倍。

本发明的第二方面提供一种上述制备方法制备的碳化钒钛。

本发明的技术方案具有如下优点：

(1)本发明通过五氧化二钒提供钒源、二氧化钛提供钛源和聚乙烯粉提供碳源制备碳化钒钛，制备工序简单，反应温度低，进而降低能耗；

(2)本发明通过将五氧化二钒粉、二氧化钛粉和聚乙烯粉混合均匀，然后制成粒料，再通过粉碎将粒料制成粉料，使得各反应物充分混合，制备的碳化钒钛的结晶度良好。