[發明專利]一種Mo2C粉末的沖擊波合成方法

在審

• 申請號: 201710092862.5
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106744962A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 李緒海;徐亮;孟川民;彭旭升;劉利新;王媛;操秀霞;張波濤;林一峰
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院流體物理研究所
• 主分類號: C01B32/949
• 分類號: C01B32/949
• 代理公司: 綿陽市博圖知識產權代理事務所(普通合伙)51235
• 代理人: 鄧昉

一種Mo₂C粉末的沖擊波合成方法，其特征在于該方法依次包括以下步驟：(1)備料：預備足夠無水鉬酸鈉和碳化硼原料，預備樣品盒；(2)按鉬酸鈉與碳化硼的摩爾比為2:1?3:1的比例稱取鉬酸鈉和碳化硼，研磨混合均勻后置于壓片裝置中壓制成與樣品盒相適應的片狀物，然后將片狀物置于樣品盒中；(3)將裝有片狀物的樣品盒固定于沖擊波加載裝置中進行沖擊壓縮，待冷卻后取出樣品盒中的沖擊壓縮后的片狀物；(4)將沖擊壓縮后的片狀物研磨成細粉，然后用熱蒸餾水對細粉進行洗滌，再將洗滌后的細粉進行離心分離；(5)將離心分離后獲得的細粉干燥后即獲得Mo₂C粉末。本發明原料來源豐富，方法簡單，易于實施，為合成Mo₂C開辟了一種新思路，具有較好的工業應用前景。

技術領域

本發明屬于過渡金屬碳化物粉體材料制備領域，具體為一種Mo₂C 粉末的沖擊波合成方法。

背景技術

Mo₂C是碳原子進入過渡金屬鉬晶格而產生的一類具有金屬性質的間充型化合物，它結合了共價固體、離子晶體和過渡金屬3種物質的特性，具有熔點高、硬度高、導熱導電性能好和抗腐蝕性好等優點。目前已廣泛用于各種耐高溫、耐磨和耐化學腐蝕材料等領域。常作為第二相增強相添加到鋼鐵材料中以改善其耐磨性，以及添加到超硬材料中以改善其韌性，還可以單獨用作耐磨損涂層。此外，Mo₂C還具有類似貴金屬的電子結構和催化特性，被譽為“類鉑催化劑”，在選擇加氫、烷烴異構化、不飽和烴加氫、加氫脫硫和脫氮以及合成氨等反應均表現出良好的催化活性。特別地，其價格低廉且具有優異的抗硫中毒性能，因此在催化領域可作為貴金屬的替代品。

Mo₂C目前的合成方法主要有：高溫碳熱還原法、程序升溫碳化法、碳熱加氫法、化學氣相沉積法、溶液反應法和金屬前驅體裂解法。這些方法通常需要在很高的溫度下進行，合成條件比較苛刻如通常需要在真空、還原性或惰性氣氛中進行，且所獲得的顆粒表面積碳總是難以避免。而且這些合成工藝復雜，反應周期長，成本昂貴，為實際應用帶來諸多不便。

發明內容

為了克服現有技術存在的Mo₂C制備條件苛刻、生產周期長等不足，本發明提供一種Mo₂C粉末的沖擊波合成方法。

本發明是這樣實現的：

一種Mo₂C粉末的沖擊波合成方法，其特征在于該方法依次包括以下步驟：

(1)備料：預備足夠無水鉬酸鈉和碳化硼原料，預備樣品盒；

(2)(根據離子交換反應公式2Na₂MoO₄+B₄C＝Mo₂C+4NaBO₂)按鉬酸鈉與碳化硼的摩爾比為2:1-3:1的比例稱取鉬酸鈉和碳化硼(適當過量添加鉬酸鈉以充分反應碳化硼)，研磨混合均勻后置于壓片裝置中壓制成與樣品盒相適應的片狀物，然后將片狀物置于樣品盒中；

(3)將裝有片狀物的樣品盒固定于沖擊波加載裝置中進行沖擊壓縮，待冷卻后取出樣品盒中的沖擊壓縮后的片狀物；

(4)將沖擊壓縮后的片狀物研磨成細粉，然后用熱蒸餾水對細粉進行洗滌，再將洗滌后的細粉進行離心分離；

(5)將離心分離后獲得的固體產物干燥后即獲得Mo₂C粉末。

進一步的方案是：樣品盒是銅或鋁質樣品盒。

進一步的方案是：洗滌方式是超聲清洗。

進一步的方案是：沖擊波加載裝置為炸藥爆炸或高壓氣體驅動金屬飛片對樣品盒進行高速碰撞的裝置。

更進一步的方案是：沖擊波合成壓力大于10GPa。