一种碳化锆纳米粉体的原位合成方法技术

本发明专利技术属于过渡族金属碳化物的制备领域，公开了一种碳化锆纳米粉体的原位合成方法，其制备手段为：以Zr粉、石墨粉为基本原材料，Cu粉为添加剂，原材料中Zr粉与石墨粉的摩尔比值为1，Cu粉添加量为10wt.％～40wt.％，将均匀混合的Cu‑Zr‑C粉末放入高温气氛炉中加热至1250℃后随炉冷却至室温，将产物淬洗、干燥处理即得到纳米ZrC粉体。本发明专利技术方法具有设备简单、工艺简易、生产效率高、对原材料要求窄、产品纳米化程度高、粒径范围窄等特点，使之可浓郁规模化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化锆纳米粉体的原位合成方法
本专利技术属于过渡族金属碳化物的制备领域，具体是一种碳化锆纳米粉体的原位合成方法。
技术介绍
作为典型的过渡族金属碳化物，碳化锆(ZrC)具有高熔点(3540℃)、高硬度(2560HV)、良好的化学稳定性(抗氧化温度：1100～1400℃)与热传导性等优点，广泛应用于高温结构陶瓷、金属基复合材料、磨料等领域。同时，ZrC的热中子吸收截面小、耐辐射性能好，常用于核燃料颗粒涂层、热光电辐射器涂层。另外，ZrC具有理想的吸热、蓄热特性，可应用于蓄热调温纺织品。现今，高纯度、纳米化ZrC粉体的规模化生产是主要发展方向之一。目前，ZrC粉体的主要制备方法包括：(1)碳热还原法。碳热还原方法是以锆英砂(ZrSiO4)或斜锆石(ZrO2)、石墨粉或石焦油(主要成分为C)为原材料，在高温环境下反应合成ZrC的方法(张玉弛，林文国，李春艳，冶炼碳化锆技术参数的优化[J].铁冶金，2008，2:14-17.)。该方法所用原材料较为便宜，工艺简单，但存在能耗高、合成的ZrC粉体纯度低等缺陷。(2)机械合金化法。机械合金化法是以锆粉和碳粉为原材料，通过机械球磨过程中发生的扩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳化锆纳米粉体的原位合成方法，其步骤包括：步骤一、以Cu粉、Zr粉和石墨粉为原料，其中，Zr粉与石墨粉摩尔比值为1，Cu粉的添加量为10wt.％～40wt.％；步骤二、将称量好的Cu粉、Zr粉、石墨粉，在惰性气体环境中，用滚筒式球磨机混合10～14小时，得到Cu‑Zr‑C混合粉末；步骤三、将松散的Cu‑Zr‑C混合粉末放入陶瓷舟中，然后把装有粉末的陶瓷舟放入高温管式气氛炉中，再布置为惰性气体环境；步骤四、将高温管式炉按20～30℃/min的升温速率加热，待温度升高到1250℃后，随炉冷却到室温，即可得到主要含纳米ZrC的复合颗粒；步骤五、产物经淬洗、干燥后，得到ZrC纳米粉体。

【技术特征摘要】
1.一种碳化锆纳米粉体的原位合成方法，其步骤包括：步骤一、以Cu粉、Zr粉和石墨粉为原料，其中，Zr粉与石墨粉摩尔比值为1，Cu粉的添加量为10wt.％～40wt.％；步骤二、将称量好的Cu粉、Zr粉、石墨粉，在惰性气体环境中，用滚筒式球磨机混合10～14小时，得到Cu-Zr-C混合粉末；步骤三、将松散的Cu-Zr-C混合粉末放入陶瓷舟中，然后把装有粉末的陶瓷舟放入高温管式气氛炉中，再布置为惰性气体环境；步骤四、将高温管式炉按20～30℃/min的升温速率加热，待温度升高到1250℃后，随炉冷却到室温，即可得到主要含纳米ZrC的复合颗粒；步骤五、产物经淬洗、干燥后，得到ZrC纳米粉体。2.根据权利要求1所述的一种碳化锆纳米粉体的原位合成方法，其特征在于，步骤二中，所述球...

【专利技术属性】
技术研发人员：张梦贤，姚海龙，王洪涛，陈清宇，白小波，赵先锐，方一航，霍颜秋，王天乐，
申请(专利权)人：台州学院，九江学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33