成果介绍及技术指标:
纳米氮化铌是指其晶粒尺寸在100nm以内的氮化铌产品,用它代替微米级氮化铌可以降低烧结温度、提高烧结性能;用它作为增强相,可有效提高金属、陶瓷基体的强度和耐磨性;还可以用作超导材料。故此,纳米氮化铌具有很大的实用价值。工业上,氮化铌通常采用直接法和还原法来制备。反应的最大缺点是制备超细粉体比较困难,而且还原法需要二次除炭,工艺复杂,产品含有一定量杂质。近年来,国内外学者研制出一些新方法用来制备氮化物超细粉体。吴雪梅等在微细加工技术1999年第2期pp.40-46报道了利用特殊设计的球磨装置,在一定压力的氮气氛下进行纯金属粉料的的球磨,制备氮化铌超细粉末,但研磨时间较长,研磨介质磨损对产品质量有一定的影响,产品中含有一定的杂质,而且生产效率低。S. Zhang等在Journal of Materials Science Vol. 26(1991) pp.3380-3385报道了采用燃烧合成法制备氮化铌粉体,但制得的产品粒度只能在微米级范围内。采用氨气直接氮化纳米氧化物粉体制备相应的纳米氮化物粉体是合成纳米金属氮化物粉体的新方法。近来我们分别在Journal of American Ceramic Society Vol. 84(2001) No.11 pp.2710-2712和Vol. 85(2002) No.5 pp. 1294-1296报道了以纳米TiO2和Cr2O3为原料合成纳米TiN和CrN粉体。纳米NbN粉体的制备报导较少,本发明旨在提供一种由高比表面积无定形五氧化二铌粉体直接氮化制备立方相纳米氮化铌粉体的方法。
本发明的目的是这样实施的:以氢氧化铌为起始原料,在一定温度下溶解到浓硫酸溶液中,水解产生沉淀,经洗涤、烘干制成氢氧化铌粉体,经煅烧而得到高比表面积无定形五氧化二铌粉体;将高比表面积无定形五氧化二铌粉体在管式反应炉中,于流动氨气条件下,高温氮化合成立方相纳米氮化铌粉体。
应用范围:
金属氮化物具有高的耐腐蚀性及优良的高温力学性能,近年来,越来越受到材料研究者及企业界人士的关注。金属氮化物的超细微粒由于其潜在的应用前景,其制备技术受到各界人士的重视。氮化铌相对密度大(8.47)、熔点高(2300oC)、硬度大(莫氏硬度为8、显微硬度14.3Gpa)、具有超导性。
市场 前景及经济效益分析:作为一种新形材料,氮化铌具有广阔的应用前景。