碳热还原反应

碳热还原法制备氮化铝粉体
• 碳热还原法制备氮化铝粉体的方法，涉及碳热 还原法制备氮化铝粉体工艺的方法。 • 其制备过程是将在氢氧化铝与氟化物和／或硼 化物添加剂混合，在５００～９００℃温度下 煅烧２～４小时，得到一种多孔的活性氧化铝， 再把粉碎后的活性氧化铝在水中配制成为悬浮 液，加入铝盐、碳粉进行凝胶化，经干燥、粉 碎后通入氮气还原得到氮化物粉体。所制备出 来的氮化铝粉体颗粒细小，无硬团聚，同时反 应温度较低。
Al2O3·2aSiO2+ C+N2→ Si6-zAlzOzN8-z+SiO+CO
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用Al2O3-SiO2系超细粉碳热 系超细粉碳热 还原氮化法制备β—Sialon 还原氮化法制备
• Sialon ：(耐火的)硅铝氧氮聚合材料 • 以AlCl3和SiCl4为主原料,用气相反应工 艺制备了Al2O3-SiO2系超细粉。 Al2O3-SiO2
制备过程
• 其制备过程中通入氧气的载体为氩气，发生的 化学反应方程式为：
碳热还原氮化法制备碳氮化钛粉末
• 以物质的量比为12.5的TiO2粉和活性炭粉为 原料，于N2气氛下采用碳热还原氮化法在不 同的合成温度（分别为1500 ℃、1600 ℃、 1650 ℃、1700 ℃、1750 ℃，N2压力固定 为0.1 MPa）和N2压力（分别为0.05 MPa 、 0.1 MPa、0.15 MPa、0.2 MPa，温度1700 ℃） 下保温3 h合成了碳氮化钛粉末。研究结果表 明：提高合成温度和降低N2压力有利于合成 碳含量高的碳氮化钛粉末;在N2压力为0.1 MPa的条件下，于1700 ℃保温3 h热处理后， 可以获得平均粒径为2 µm的碳氮化钛粉末。
碳热还原反应
冶金工程032班 冶金工程032班 谢雪梅
碳热还原的一般应用
• • • • • • 真空碳热还原氯化法炼铝 真空碳热还原法制备高密度碳化钒 真空碳热还原氧化镁提炼金属镁 碳热还原反应法合成氮化铝 氧化铝碳热还原反应 碳热还原氮化法制备碳氮化钛粉末
真空碳热还原氧化镁提炼 金属镁
• 将氧化镁与还原煤按比例混合， 磨细后制团，然后焦结成多孔、 具有一定强度的焦结物进入真空 炉反应，将还原出来的镁蒸气在 适当条件下冷凝，得到块状的冷 凝镁
AlCl3+3/4O2→ 1/2Al2O3+3/2Cl2 SiCl4+O2→ SiO2+2Cl2 Al2O3+2wk.baidu.comSiO2→ Al2O3·2aSiO2（a=1.25、2.45和 2.75）
制得的Al2O3-SiO2系粉体在空气中于200 ℃下 煅烧30 min除去多余的氯化物后，再与活性炭在 Al2O3钵内研磨混合均匀，其中活性炭的量按粉 体完全转化成β—Sialon （Si6-zAlzOzN8-z） 所需C量的3倍计算。混合粉在流动的N2（流速 为2000 mm3·min-1）中于1300~1450 ℃下保温 90 min进行碳热还原氮化反应，然后再在空气中 于570 ℃煅烧1 h，以除去残余C，最终得到z值 为1.63、2.05和2.99的βSialon粉体。此过程 发生的化学反应方程式为：