[发明专利]一种硅钛铝氮化材料、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种硅钛铝氮化材料，其特征在于，其化学组成以质量％计，氮为10-35％，锰为0.1-20％，硅为20-50％，铝为0.5-15％，钛为1-30％，铁为5-35％，钒为0.2-12％，硫≤0.15％，磷≤0.15％。

2.根据权利要求1所述的硅钛铝氮化材料，其特征在于，其化学组成以质量％计，氮为10-25％，锰为0.2-4％，硅为30-45％，铝为0.5-10％，钛为10-20％，铁为15-30％，钒为0.2-4.0％，硫≤0.15％，磷≤0.15％。

3.根据权利要求1所述的硅钛铝氮化材料，其特征在于，其化学组成以质量％计，氮为15-35％，锰为1-10％，硅为25-50％，铝为1-15％，钛为5-25％，铁为5-20％，钒为0.5-5％，硫≤0.12％，磷≤0.12％。

4.根据权利要求1所述的硅钛铝氮化材料，其特征在于，其化学组成以质量％计，氮为20-35％，锰为4-15％，硅为20-45％，铝为1-8％，钛为5-20％，铁为15-35％，钒为2-12％，硫≤0.12％，磷≤0.12％。

5.根据权利要求1所述的硅钛铝氮化材料，其特征在于，其化学组成以质量％计，氮为10-20％，锰为5-20％，硅为10-40％，铝为1-10％，钛为5-20％，铁为15-35％，钒为2-12％，硫硫≤0.12％，磷≤0.12％。

6.根据权利要求1-5任一项所述的硅钛铝氮化材料，其特征在于，所述硅钛铝氮化材料的熔点在1450-1500℃之间，密度在3.3-6.3t/m³之间。

7.根据权利要求1-5任一项所述的硅钛铝氮化材料，其特征在于，所述硅钛铝氮化材料通过将氮化硅或氮化硅铁10-80％，氮化硅锰或氮化锰或氮化铁锰或氮化硅锰铁1-60％，钒或钒合金0.5-15％，钛或钛合金2-30％，铝或铝合金1.0-20％，硅铁或锰铁或硅锰铁或铁粉1-30％，催化剂1-5％，活性剂1-8％按总质量百分比100％混合制得。

8.权利要求1-6任一项所述的一种硅钛铝氮化材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

1)将氮化硅或氮化硅铁10-80％，氮化硅锰或氮化锰或氮化铁锰或氮化硅锰铁1-60％，钒或钒合金0.5-15％，钛或钛合金2-30％，铝或铝合金1.0-20％，硅铁或锰铁或硅锰铁或铁粉1-30％，催化剂1-5％，活性剂1-8％按总质量百分比100％混合均匀；

2)将混合均匀后的混合物磨成粒度为-320目～-80目的细粉。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，将2)步磨成的细粉在真空烧结炉内以2-40℃/分钟升温至500-1000℃，在700-1000℃下进行氮化烧结10-50小时，将氮化烧结物以2-25℃/分钟冷却到100-400℃时装入真空微波烧结炉内，在200-500℃下进行活化烧结1-20小时。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，其中，所述钒合金为钒铁合金或钒氮合金；所述钛合金为钛铁合金或钛铝合金；所述铝合金为铝锰合金或铝钛合金。

11.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为V₂O₅、MnO₂或纯铁，活性剂为活性碳、金属锰、碱金属氧化物、纳米金属粉、稀土金属或萤石粉。

12.将权利要求1-7任一项所述的硅钛铝氮化材料应用于钢铁冶金领域冶炼含氮钢。