[发明专利]一种难熔金属碳化物固溶体粉末的低温制备方法

权利要求书

1.一种难熔金属碳化物固溶体粉末的低温制备方法，其特征在于，所述方法用金属熔体作为熔剂，将所述熔剂与难熔金属碳化物混合，在保护气氛下加热、保温，用酸溶液浸出后得到所述难熔金属碳化物固溶体粉末；

所述方法包括：

S1、根据所需制备的难熔金属碳化物固溶体的成分制备对应的难熔金属元素的碳化物混合粉，所述混合粉作为原料；

S2、将步骤S1中得到的原料与熔剂按照一定比例进行混料，得到混合料；

S3、将步骤S2中得到的所述混合料放入容器内，在惰性气氛下加热至800～1400℃，反应2～12h；

S4、将步骤S3中得到的产物用酸溶液浸出，过滤得滤渣；

S5、将步骤S4中得到的滤渣经干燥后即得到所述难熔金属碳化物固溶体粉末；

所述的难熔金属元素为IVB、VB或VIB族元素，所述难熔金属元素包括Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W；所述混合粉包括至少2种难熔金属元素；所述难熔金属碳化物固溶体为单相固溶体；所述熔剂为金属钙。

2.如权利要求1所述的难熔金属碳化物固溶体粉末的低温制备方法，其特征在于，所述难熔金属碳化物固溶体包括二元金属碳化物固溶体、三元金属碳化物固溶体、四元金属碳化物固溶体、五元金属碳化物固溶体、六元金属碳化物固溶体及更高元金属碳化物固溶体。

3.如权利要求2所述的难熔金属碳化物固溶体粉末的低温制备方法，其特征在于，所述二元金属碳化物固溶体包括Ta₄HfC₅、NbTaC₂、Hf_xNb_1-xC，其中x代表产物中Hf元素的化学计量比，其取值区间为0＜x＜1；所述三元金属碳化物固溶体包括(Ti,Nb,Ta)C、(Zr,Nb,Ta)C、(Hf,Nb,Ta)C；所述四元金属碳化物固溶体包括(Ti,Hf,Nb,Ta)C、(Zr,Hf,Nb,Ta)C、(Ti,Zr,Nb,Ta)C；所述五元金属碳化物固溶体包括(Ti,Zr,Hf,Nb,Ta)C、(V,Zr,Hf,Nb,Ta)C、(Zr,Hf,Nb,Ta,Mo)C；所述六元金属碳化物固溶体包括(Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta)C、(Ti,Zr,Hf,Nb,Ta,Mo)C、(Ti,Zr,Hf,Nb,Ta,W)C。

4.如权利要求1-3任一项所述的难熔金属碳化物固溶体粉末的低温制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述混合粉的制备方式为：两种或多种单一难熔金属元素的碳化物粉体通过球磨混合，或者通过碳热还原两种或多种难熔金属元素的氧化物混合粉获得。

5.如权利要求1所述的难熔金属碳化物固溶体粉末的低温制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述混料的方式为球磨或搅拌。

6.如权利要求1所述的难熔金属碳化物固溶体粉末的低温制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述原料与熔剂的质量比为1:0.2～1.0。

7.如权利要求1所述的难熔金属碳化物固溶体粉末的低温制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述容器为坩埚，将坩埚放入炉中加热及保温。

8.如权利要求1所述的难熔金属碳化物固溶体粉末的低温制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述酸溶液包括盐酸、硫酸和硝酸。