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。

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采用碳化釩靶的磁控濺射方法在不同的Ar氣壓下制備了一系列碳化釩薄膜,利用能量分析光譜儀,X射線衍射,掃描電子顯微鏡,原子力顯微鏡和微力學探針研究了氣壓對薄膜成分、相組成、微結構以及力學性能的影響。結果表明磁控濺射VC陶瓷靶可以方便地制備晶體態的單相碳化釩薄膜,并且濺射氣壓對薄膜的化學成分、相組成、微結構以及相應的力學性有較大的影響。在濺射氣壓為2.4~3.2 Pa的范圍內,可獲得結晶程度好和硬度與彈性模量較高的碳化釩薄膜,其高硬度和彈性模量分別為28,269 GPa。低的濺射氣壓（0.32~0.9 Pa）下,所得薄膜結晶較差且硬度較低;過高的濺射氣壓（〉4.0 Pa）,薄膜的濺射速率降低,結晶變差,其硬度和彈性模量亦隨之降低。低氣壓下薄膜碳含量較高和高氣壓下濺射原子能量降低可能是薄膜結晶程度降低的主要原因。

以硼砂基鹽和供釩劑為主要原料,利用熱輻射效應在Cr12MoV鋼表面制備了VC涂層,通過掃描電子顯微鏡、能譜分析儀觀察了涂層顯微組織,考察了涂層在室溫往復干摩擦條件下的耐磨性能,測試了VC涂層摩擦系數,對其磨損機制進行了分析.結果表明:VC涂層主要由團聚狀VC顆粒組成,其組織結構均勻,與基體之間形成完全冶金結合;涂層在滑動干摩擦條件下表現出優異的耐磨性能,VC涂層磨損機制主要為疲勞磨損和磨粒磨損.