蕪湖人本合金有限責任公司

為了實現小批量連續化制備碳化釩粉末,以工業級V2O5和納米炭黑為原料,利用碳熱還原法,在常壓下碳管爐中得到了V8C7。通過X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM),分析了合成過程。結果表明:在較低的溫度下,納米炭黑將V2O5還原為VO2;隨著合成溫度的升高,還原為更的V2O3,但沒有VO生成;接著發生碳化反應,生成VC1-x、V8C7,合成的各階段相互重疊;在合成過程中,試樣的顯微組織因物相不同而有所不同,生成的釩氧化物為炭黑附著的顆粒狀大團聚體,VC1-x粉末顆粒呈類球形,但大小不均勻;隨著溫度升高,合成的終產物V8C7粉末顆粒呈球形或類球形,大小均勻,粒度為1μm左右;還原碳化過程中,產生的氣體有CO、CO2。

采用光纖激光器和同軸送粉系統在SUS304不銹鋼表面制備出鈷基合金(Stellite-6)與碳化釩(VC)混合粉末的激光熔覆層。試驗中分別采用每層成分不變的多層熔覆工藝(普通熔覆工藝)和每層成分變化的功能梯度熔覆工藝,對比研究了兩種熔覆工藝方法的熔覆層裂紋敏感性、組織特征和性能。結果表明,功能梯度熔覆層與普通熔覆層相比較,在成分、組織和性能基本相同的情況下,裂紋敏感性低,能有效地防止裂紋出現;另外,Stellite-6與VC混合合金粉末熔覆層的顯微組織根據VC含量的不同,可以分為亞共晶組織和過共晶組織。

以氧化釩和石墨粉為原料,采用聚乙烯醇粘接制備陰極片。以光譜石墨棒為陽極,陰極片在800℃氯化鈣熔鹽中自燒結,恒電壓3.2 V下,通過熔鹽電解法制備碳化釩。結果表明:粘接的陰極片強度滿足熔鹽電解的要求,通過熔鹽電解,不僅完成陰極片自燒結的過程,并制備出組分單一的碳化釩粉體。通過不同電解階段產物的物相及循環伏安曲線對反應機制進行研究的結果表明:碳化釩的形成過程為3步反應:V5++(C)→V3++(C)→V2++(C)→V(Cx)。