一种超细氮碳化钛的制备方法及其装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112357896A(43)申请公布日2021.02.12(21)申请号202011321826.X(22)申请日2020.11.23(71)申请人株洲昊坤硬质材料有限公司地址412500湖南省株洲市炎陵县九龙经济技术开发区霞阳镇深坑村罗家组(72)发明人颜有根段福安杨建伟(74)专利代理机构重庆千石专利代理事务所(普通合伙)50259代理人冷奇峰(51)Int.Cl.C01B21/082(2006.01)B02C17/10(2006.01)B02C17/18(2006.01)B02C23/16(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图6页(54)发明名称一种超细氮碳化钛的制备方法及其装置(57)摘要本发明属于金属陶瓷粉末技术领域，公开了一种超细氮碳化钛的制备方法及其装置，配料制备，选用二氧化钛和碳黑为原材料进行球磨得到混合均匀的粉末；得到的粉末装入真空碳管炉中，在氮气气氛中1800℃～1868℃高温碳化8小时，得到高温碳化料；破损过筛,将高温碳化料进行破损后过筛；低温氮碳化，过筛后的高温碳化料放入真空碳管炉中，抽真空并通入氮气，在1456℃～1553℃下保温12小时，获得碳氮化钛,使得生产的碳氮化钛中碳和氮的含量趋近相等,减少因缺氮或缺碳对碳氮化钛性能的影响，逆反应生成的二氧化钛和碳以及高温碳化料中残留的游离碳，能够二次生成碳氮化钛，降低最终生产的碳氮化钛中游离碳和氧的含量，使得最终生产中的碳氮化钛为单相固溶体。CN112357896ACN112357896A权利要求书1/2页1.一种超细氮碳化钛的制备方法，其特征在于,包括如下步骤：S100：配料制备，选用二氧化钛和碳黑为原材料进行球磨，得到混合均匀的粉末；S200：高温氮碳化，将S100中得到的粉末装入真空碳管炉中，在氮气气氛中1800℃～1868℃高温碳化8小时，得到高温碳化料；S300：破损过筛,将S200中得到的高温碳化料进行破损后过筛；S400：低温氮碳化，过筛后的高温碳化料放入真空碳管炉中，抽真空并通入氮气，在1456℃～1553℃下保温12小时，获得碳氮化钛。2.根据权利要求1所述的超细氮碳化钛的制备方法，其特征在于：所述S100和S300中球磨选用钨钛合金球为介质。3.一种超细氮碳化钛的制备装置，其特征在于，包括第一球磨机、高温真空碳管炉、第二球磨机，过滤筛、低温真空碳管炉、进气系统和抽气设备，所述高温真空碳管炉的进料端与所述第一球磨机的出料端对接，所述第二球磨机进料端与所述高温碳管炉的出料端对接，所述过滤筛安装在所述第二球磨机的出料端处，所述低温真空碳管炉的进料端与所述第二球磨机的出料端对接，所述进气系统与所述高温真空碳管炉和所述低温真空碳管炉连通，所述抽气设备与所述高温真空碳管炉和所述低温真空碳管炉连通。4.根据权利要求3所述的超细氮碳化钛的制备装置，其特征在于：所述第一球磨机包括球磨机本体、保温盖、弹簧和传动结构，所述球磨机本体上设有球阀开关，所述保温盖的数量为两块，两所述保温盖盖合在所述球磨机本体的外侧壁上，两所述保温盖之间采用轴杆滑动连接，所述轴杆外侧围合有所述弹簧，所述弹簧的两端分别固定有一块限位盘，远离所述保温盖的限位盘与所述弹簧固定连接，另一快限位盘与所述轴杆滑动连接，并与所述保温盖抵持，所述球阀开关通过所述传动结构控制两块保温盖对球磨机本体的盖合。5.根据权利要求4所述的超细氮碳化钛的制备装置，其特征在于：所述传动结构包括与球阀开关同轴转动的第一斜齿轮，以及与第一斜齿轮外啮合的第二斜齿轮，以及与第二斜齿轮固定连接的第一传动杆，以及固定在所述第一传动杆远离第二斜齿轮一端的第一传动齿轮，以及与第一传动齿轮外啮合的第二传动齿轮，所述第二传动齿轮与所述球磨机本体的出料端采用轴承连接，以及与所述第二传动齿轮外啮合的第三传动齿轮，所述第三传动齿轮的数量为两个，两所述第三传动齿轮分别位于所述第二传动齿轮的两侧，以及一端与所述第三传动齿轮固定连接的第二传动杆，以及固定在所述第二传动杆远离第三传动齿轮一端的凸轮，所述凸轮与所述保温盖抵触，所述第一传动杆和所述第二传动杆过渡配合有连接板，连接板固定在球磨机球磨机本体出料端上。6.根据权利要求5所述的超细氮碳化钛的制备装置，其特征在于：所述过滤筛的数量为两块，两所述过滤筛叠合，两块所述过滤筛相互滑动连接，其中一块过滤筛与所述第二球磨机的出料端固定连接，另一所述过滤筛上一体成型有凸起，所述凸起伸出所述第二球磨机的出料端，并与所述第二球磨机的出料端转动连接。7.根据权利要求6所述的超细氮碳化钛的制备装置，其特征在于：所述过滤筛的横截面积为U字形。8.根据权利要求7所述的超细氮碳化钛的制备装置，其特征在于：两所述过滤筛之间采用迷宫式密封，