碳化钒钛及其制备方法技术

本发明专利技术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、碳粉与二氧化钛溶胶混合均匀，得到混合液；(2)对所述混合液进行加热干燥，制得含有碳源、钛源和钒源的粉末；(3)将所述含有碳源、钛源和钒源的粉末在真空条件下进行煅烧，制得所述碳化钒钛。本发明专利技术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。

Carbonated vanadium and titanium and its preparation method

The invention discloses a vanadium carbide and a preparation method thereof. The preparation method comprises: (1) five of two vanadium and titanium dioxide sol and powder mixing, obtain a mixed solution; (2) to the mixed liquid by heating and drying, prepared with carbon and titanium source and the source of vanadium powder; (3) the carbon source, the source of vanadium titanium source and the powder was calcined under vacuum conditions, the prepared vanadium titanium carbide. The preparation method of the carbonated vanadium and titanium in the invention has the advantages of simple preparation process, low reaction temperature and good crystallinity of the prepared carbonated vanadium and titanium.

【技术实现步骤摘要】
碳化钒钛及其制备方法
本专利技术属于金属陶瓷领域，更具体地，涉及一种碳化钒钛及其制备方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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、碳粉与二氧化钛溶胶混合均匀，得到混合液；(2)对所述混合液进行加热干燥，制得含有碳源、钛源和钒源的粉末；(3)将所述含有碳源、钛源和钒源的粉末在真空条件下进行煅烧，制得所述碳化钒钛。优选地，步骤(3)包括：将所述含有碳源、钛源和钒源的粉末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750-950℃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1100-1300℃下，保温2-4h。优选地，所述二氧化钛溶胶以TiO2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。本专利技术的第二方面提供一种上述制备方法制备的碳化钒钛。本专利技术的技术方案具有如下优点：(1)本专利技术通过五氧化二钒提供钒源、二氧化钛溶胶提供钛源和碳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)本专利技术通过将五氧化二钒粉末和碳粉溶于二氧化钛溶胶，使得各反应物充分混合，制备的碳化钒钛的结晶度良好。本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式下面将更详细地描述本专利技术的优选实施方式。虽然以下描述了本专利技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。本专利技术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、碳粉与二氧化钛溶胶混合均匀，得到混合液；(2)对所述混合液进行加热干燥，制得含有碳源、钛源和钒源的粉末；(3)将所述含有碳源、钛源和钒源的粉末在真空条件下进行煅烧，制得所述碳化钒钛。作为优选方案，所述二氧化钛溶胶可以为适合本专利技术的任何二氧化钛溶胶。优选为所述二氧化钛溶胶的制备方法为：将钛酸四丁酯和乙酸混合均匀，得到混合液，控制钛酸四丁酯和乙酸的体积比为4-5:1；然后将向所述混合液中滴加乙酸-无水乙醇溶液，滴毕后反应1-2h，制得二氧化钛溶胶，其中，所述乙酸-无水乙醇溶液为乙酸、无水乙醇和水的混合液，所述乙酸、无水乙醇和水的体积比为0.5-1:10:1。根据本专利技术，优选地，步骤(3)包括：将所述含有碳源、钛源和钒源的粉末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。根据本专利技术，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750-950℃下，保温3-5h。根据本专利技术，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1100-1300℃下，保温2-4h。本专利技术的反应温度低，最高温度为1100-1300℃，降低反应的能耗。根据本专利技术，优选地，所述二氧化钛溶胶以TiO2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。本专利技术的第二方面提供一种上述制备方法制备的碳化钒钛。本专利技术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。以下通过实施例进一步说明本专利技术。实施例1本实施例提供一种碳化钒钛的制备方法，具体制备方法包括：(1)将五氧化二钒、碳粉与二氧化钛溶胶混合均匀，得到混合液；(2)对所述混合液进行加热干燥，制得含有碳源、钛源和钒源的粉末；(3)将所述含有碳源、钛源和钒源的粉末在真空条件下进行煅烧，制得所述碳化钒钛；其中，步骤(3)包括：将所述含有碳源、钛源和钒源的粉末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；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750℃下，保温5h；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1100℃下，保温4h；所述二氧化钛溶胶以TiO2计，控制V2O5与TiO2的摩尔比为2:1；配碳量为使反应生成TiC和VC为理论值的0.7倍；其中，所述二氧化钛溶胶的制备方法为：将钛酸四丁酯和乙酸混合均匀，得到混合液，控制钛酸四丁酯和乙酸的体积比为5:1；然后将向所述混合液中滴加乙酸-无水乙醇溶液，滴毕后反应1.5h，制得二氧化钛溶胶，其中，所述乙酸-无水乙醇溶液为乙酸、无水乙醇和水的混合液，所述乙酸、无水乙醇和水的体积比为1:10:1。实施例2本实施例提供一种碳化钒钛的制备方法，具体制备方法包括：(1)将五氧化二钒、碳粉与二氧化钛溶胶混合均匀，得到混合液；(2)对所述混合液进行加热干燥，制得含有碳源、钛源和钒源的粉末；(3)将所述含有碳源、钛源和钒源的粉末在真空条件下进行煅烧，制得所述碳化钒钛；其中，步骤(3)包括：将所述含有碳源、钛源和钒源的粉末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；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850℃下，保温4h；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℃下，保温3h；所述二氧化钛溶胶以TiO2计，控制V2O5与TiO2的摩尔比为2:1；配碳量为使反应生成TiC和VC为理论值的0.8倍；其中，所述二氧化钛溶胶的制备方法为：将钛酸四丁酯和乙酸混合均匀，得到混合液，控制钛酸四丁酯和乙酸的体积比为5:1；然后将向所述混合液中滴加乙酸-无水乙醇溶液，滴毕后反应1.5h，制得二氧化钛溶胶，其中，所述乙酸-无水乙醇溶液为乙酸、无水乙醇和水的混合液，所述乙酸、无水乙醇和水的体积比为1:10:1。实施例3本实施例提供一种碳化钒钛的制备方法，具体制备方法包括：(1)将五氧化二钒、碳粉与二氧化钛溶胶混合均匀，得到混合液；(2)对所述混合液进行加热干燥，制得含有碳源、钛源和钒源的粉末；(3)将所述含有碳源、钛源和钒源的粉末在真空条件下进行煅烧，制得所述碳化钒钛；其中，步骤(3)包括：将所述含有碳源、钛源和钒源的粉末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；所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳化钒钛的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：(1)将五氧化二钒、碳粉与二氧化钛溶胶混合均匀，得到混合液；(2)对所述混合液进行加热干燥，制得含有碳源、钛源和钒源的粉末；(3)将所述含有碳源、钛源和钒源的粉末在真空条件下进行煅烧，制得所述碳化钒钛。

【技术特征摘要】
1.一种碳化钒钛的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：(1)将五氧化二钒、碳粉与二氧化钛溶胶混合均匀，得到混合液；(2)对所述混合液进行加热干燥，制得含有碳源、钛源和钒源的粉末；(3)将所述含有碳源、钛源和钒源的粉末在真空条件下进行煅烧，制得所述碳化钒钛。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(3)包括：将所述含有碳源、钛源和钒源的粉末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。3.根据权利要求2所述的制备方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦勇，鲁冲，鲁爱霞，
申请(专利权)人：芜湖人本合金有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34