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论文选择了二氧化钛和活性炭为原料,采用微波技术合成碳化钛。论文研究了合成碳化钛的过程机理和影响因数,包括合成温度、保温时间、碳钛摩尔比、保护气体通气量和碳源等因数,同时研究了合成碳化钛的结构性能。 论文研究了合成碳化钛过程中各发生反应的理论热力学过程。计算了各个反应的反应焓变,确立主反应为吸热反应;计算了各反应的反应吉布斯自由能变以及各个反应的反应起始温度;计算主反应的一氧化碳分压对其吉布斯自由能变值的影响。热力学过程研究为工艺过程的研究奠定了基础。 论文讨论了合成温度、保温时间、碳钛摩尔比、保护气体通气量对以二氧化钛和活性炭为原料合成碳化钛的影响。结果表明,在合成温度为1500℃、保温时间为1h、碳钛摩尔比为7、保护气体通气量为10L/min的条件下时,其收率为88.78%。 论文讨论了以焦炭和煤粉为碳源,研究碳化钛的合成,发现合成率较低。 论文采用X射线衍射和扫描电镜对合成的碳化钛进行表征,发现合成的碳化钛粉体晶型为面心立方结构。X射线衍射分析显示,碳化钛产品晶型完整,衍射峰强度大。扫描电镜分析发现,粉体碳化钛为微米级产品。通过对合成产物进行热分析,微波合成的碳化钛粉末开始氧化的温度为380℃左右。 论文采用微波技术合成碳化钛与工业上使用的碳热还原固相法相比,其合成温度由高于1700℃降至1500℃,生产周期由10h降至1h,碳化钛大小由烧结大块降至微米级的粉体状态。