一种碳氮化钛粉末及可水解性钛源制备碳氮化钛的方法技术

本发明专利技术涉及一种碳氮化钛粉末及可水解性钛源制备碳氮化钛的方法，以可水解性钛源为钛源，炭黑为碳源，曲拉通X‑100或十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂，环己烷为水解缓冲剂，氨水为沉淀剂，其制备工艺流程为：配置乳液→滴入氨水→悬浊液抽滤、洗涤，干燥→前驱体粉末预处理→碳热氮化还原→碳氮化钛。该方法不使用球磨混料，可实现大批量生产，产物粒径为200～300nm，纯度大于99％，制备成本低，为碳氮化钛提供了一种新的合成路径。

A Method for Preparing Titanium Carbonitride from Titanium Carbonitride Powder and Hydrolyzable Titanium Source

The invention relates to a method for preparing titanium carbonitride from titanium carbonitride powder and a hydrolysable titanium source. The hydrolytic titanium source is titanium source, carbon black is carbon source, Triton X 100 or sixteen alkyl three methyl ammonium bromide is surfactant, cyclohexane is hydrolytic buffering agent, ammonia water is used as precipitator, and its preparation process is as follows: configuring emulsion, dropping ammonia water, suspension filtrate, washing and drying. Drying precursor powder pretreatment carbothermal nitridation reduction titanium carbonitride. The method does not use ball milling mixtures and can realize mass production. The particle size of the product is 200-300 nm and the purity is over 99%. The preparation cost is low. It provides a new synthetic route for titanium carbide and nitride.

【技术实现步骤摘要】
一种碳氮化钛粉末及可水解性钛源制备碳氮化钛的方法
本专利技术涉及陶瓷粉末制备
，尤其是一种碳氮化钛粉末及可水解性钛源制备碳氮化钛的方法。
技术介绍
WC-Co系硬质合金具有高强度和良好的韧性，广泛的用于现代制造业，但其硬度与耐磨性略有不足，在某些应用中受到了限制。碳氮化钛基金属陶瓷材料由于具有高硬度、高红硬性、耐磨性成为替代WC-Co硬质合金的理想材料。但是要制备出综合性能优良的碳氮化钛金属陶瓷材料，就必须要制备出高纯度、细粒度、烧结性能稳定的碳氮化钛陶瓷粉末。碳氮化钛粉末的制备方法有碳热氮化还原法、化学气相沉积法、机械合金化法、化学合成法。碳热氮化还原法由于成本较低，可规模化生产相比其它方法具有极大的优势。传统碳热氮化还原法合成碳氮化钛粉末通常以二氧化钛和碳黑为原料，球磨混料然后在高温下进行碳热氮化还原反应。例如中国专利申请CN108424147A公开了一种快速氮化生产碳氮化钛、氮化钛粉末的方法，使用传统的二氧化钛与炭黑原料，高能球磨混合，喷雾造粒干燥浆料，采用快速氮化装置进行粉末制备。此方法利用物理方法实现碳钛混合，由于原料配比与极性差异，原料难以混合均匀，容易造成反应不完本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可水解性钛源制备碳氮化钛的方法，包括以下步骤：步骤1：将环己烷、乙醇和表面活性剂混合，调节pH为2～3，加入可水解性钛源，得到A液；将去离子水、乙醇、表面活性剂和炭黑混合，得到B液；将A液和B液混合，搅拌得到乳液；步骤2：向步骤1得到的乳液中加入氨水，搅拌得到悬浊液，过滤取固体，干燥得到前驱体粉末；步骤3：将步骤2得到的前驱体粉末粉碎后，在400～800℃的温度下预处理1～3小时；步骤4：步骤3得到的产物在1400℃～1580℃的流动氮气氛中，维持炉内氮气压力为500～4000pa，进行碳热还原反应1～4小时，得到碳氮化钛。

【技术特征摘要】
1.一种可水解性钛源制备碳氮化钛的方法，包括以下步骤：步骤1：将环己烷、乙醇和表面活性剂混合，调节pH为2～3，加入可水解性钛源，得到A液；将去离子水、乙醇、表面活性剂和炭黑混合，得到B液；将A液和B液混合，搅拌得到乳液；步骤2：向步骤1得到的乳液中加入氨水，搅拌得到悬浊液，过滤取固体，干燥得到前驱体粉末；步骤3：将步骤2得到的前驱体粉末粉碎后，在400～800℃的温度下预处理1～3小时；步骤4：步骤3得到的产物在1400℃～1580℃的流动氮气氛中，维持炉内氮气压力为500～4000pa，进行碳热还原反应1～4小时，得到碳氮化钛。2.根据权利要求1所述可水解性钛源制备碳氮化钛的方法，其特征在于：所述可水解性钛源为四氯化钛、硫酸钛、四溴化钛、硫酸钛酰中至少一种。3.根据权利要求1所述可水解性钛源制备碳氮化钛的方法，其特征在于：步骤1中环己烷和乙醇的体积比1:0.5-2；任选的，步骤1中去离子水和乙醇的体积比为0.3-2：1；任选的，步骤1中所述表面活性剂为曲拉通或十六烷基三甲基溴化铵，在A液和B液中的质量比为0.5-1:1；任选的，步骤1中炭黑...

【专利技术属性】
技术研发人员：张厚安，刘嘉威，古思勇，陈莹，麻季冬，廉冀琼，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：发明
国别省市：福建,35