[00109388]高纯超细难熔金属碳化物、二硼化物粉体制备技术

成果简介：

本成果针对超高温陶瓷、陶瓷装甲、核材料等对高性能难熔金属碳化物(MeC，Me=Ti，Zr，Hf，V，Nb，Ta)、二硼化物(MeB2)粉体的需求，实现了高纯超细 MeC及 MeB2 粉体的低成本制备。本成果突破了高纯微米级和纳米级的 MeC 及 MeB2 粉的工程化制备技术限制，解决了当前 MeC 及 MeB2 粉体纯度低、制备成本高等的问题，为高性能 MeC 及 MeB2 粉体的工业化制备和应用研究奠定了扎实基础。

技术优势：

1. 原料易得，设备简单。采用传统的冶金、化工材料即可进行生产；大批量生产设备投入较低，无需专门设备，所用设备均为目前冶金、材料、化工中常用的设备。

2. 生产安全，流程可控。生产安全性高，涉及的高温反应温和可控，相关化学提取环节均无危险；工艺流程简单可控，易于进行工业化生产。

3. 工艺通用，产品灵活。本成果提出了制备多种难熔金属 MeC 及 MeB2 粉体的通用路线，仅一条生产线即可生产多种产品；可以通过工艺路线的选择和参数条件的控制制备出不同粒径的粉体。

性能指标：

1. 化学成分上，产品纯度高于 99 wt.%， 氧含量低于 1 wt.%，游离碳低于1 wt.%。

2. 理性能上，可分别制备出粒径分布在 100~300 nm 或 1~3 μm 的两类粉体。

3. 生产规模上，实现 MeC 及 MeB2 粉体的实验室试制，已经实现公斤级的单炉产量，产品具备良好的批次稳定性。

市场分析：

难熔金属碳化物及二硼化物的是一类具备超高熔点、高硬度的特种陶瓷材料。其应用领域主要涵盖超高温陶瓷、热屏蔽涂层、装甲材料及核材料等。潜在的技术转移行业有：航空航天、冶金矿产、兵器制造、机械加工及核工业等相关企业和研发机构。此外新材料研发企业也是技术转移的目标。

经济效益分析：

本成果提出的难熔金属碳化物及二硼化物制备技术不仅仅是能够获得性能优异的产品，同时还综合地考虑了技术实施中的经济性和可操作性。从原料来说，所使用的均为易得廉价的冶金化工原料，无任何非常规物料。从所用设备来讲，本技术所需的无论是高温设备还是化学提取设备均为目前材料制备中所用的普通设备。从环境保护角度，本技术不产生危险废弃物，副产物均能富集回收，副产物还能获得一定的而经济效益。综上所述，本技术能够用较低的原料、运行、投资成本获得高于目前其他工艺所达不到的经济效益。

成果亮点：

1．具有自主知识产权，研究成果已授权发明专利 2 项，申请 2 项。

2．成果来源：钢铁冶金新技术国家重点实验室自主研发课题。

3．技术先进性：本技术不同于以往所提出的方法，具有成本低、易操作、灵活性好等特点。本工艺充分考虑了经济性和可操作性，是一个比较成熟的新工艺方法。目前试制的产品的性能制备已经优于业内知名公司——德国 ESK 所生产的产品。本技术以达到国际先进水平。