[发明专利]利用熔盐歧化反应原位制备碳化锆、铪或钒粉体的方法

权利要求书

1.一种利用熔盐歧化反应原位制备碳化锆、铪或钒粉体的方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据过渡金属碳化物的化学计量比，直接将第一原料粉末与第二原料混合形成原料混合物，其中，所述第一原料为碳材料，所述第二原料含有能够进行歧化反应的Zr的两种价态、Hf的两种价态或V的两种价态，所述过渡金属碳化物的结构式为MC，其中，M为过渡金属元素锆、铪或钒，C为碳元素；

在惰性气氛下，将所述原料混合物在熔融态熔盐中反应，待反应结束后冷却，获得含有反应产物与固态熔盐的混合物；

去除反应产物与固态熔盐的混合物中的熔盐，得到ZrC、HfC或VC粉体。

2.根据权利要求1所述的利用熔盐歧化反应原位制备碳化锆、铪或钒粉体的方法，其特征在于，该方法通过控制所述碳材料的尺寸和形貌来获得具有期望尺寸和形貌的ZrC、HfC或VC粉体。

3.根据权利要求1所述的利用熔盐歧化反应原位制备碳化锆、铪或钒粉体的方法，其特征在于，该方法通过控制所述碳材料的尺寸为毫米尺度、微米尺度或纳米尺度来分别获得具有相应尺寸的ZrC、HfC或VC粉体。

4.根据权利要求1所述的利用熔盐歧化反应原位制备碳化锆、铪或钒粉体的方法，其特征在于，所述第一原料为纳米尺度碳材料、微米尺度碳材料和毫米尺度的碳材料中的一种或两种以上。

5.根据权利要求1所述的利用熔盐歧化反应原位制备碳化锆、铪或钒粉体的方法，其特征在于，所述第二原料为从由(1)元素M的单质；(2)元素M的单质与M的氯化物盐或氟化物盐；(3)元素M的单质与氯化铵或氟化铵；(4)元素M的单质与M的氧化物和氯气；(5)元素M的单质与M的氧化物和卤化氢组成的组群中选择的至少一种，所述卤化氢气体为氯化氢和氟化氢中的一种或两种，所述反应的方式如下：

式1：M+Mⁱ⁺→M^j+；

式2：M^j++C→Mⁱ⁺+MC；

其中，Mⁱ⁺表示M的高价态离子，M^j+表示M的中间价态离子，且i大于j。

6.根据权利要求1或5所述的利用熔盐歧化反应原位制备碳化锆、铪或钒粉体的方法，其特征在于，所述反应的温度为800℃以上。

7.根据权利要求1或5所述的利用熔盐歧化反应原位制备碳化锆、铪或钒粉体的方法，其特征在于，所述反应的温度为850℃～1000℃。

8.根据权利要求1所述的利用熔盐歧化反应原位制备碳化锆、铪或钒粉体的方法，其特征在于，所述原料混合物的重量为熔融态熔盐重量的2～80％。

9.根据权利要求1所述的利用熔盐歧化反应原位制备碳化锆、铪或钒粉体的方法，其特征在于，所述原料混合物的重量为熔融态熔盐重量的5～60％。

10.根据权利要求1、5、8或9所述的利用熔盐歧化反应原位制备碳化锆、铪或钒粉体的方法，其特征在于，所述熔盐为一元或二元及以上的金属氯化物或氟化物熔盐。