一、由三氧化二钒制备碳氮化钒的研究（论文文献综述）
袁俊[1]（2020）在《钒基材料的制备及其在锂/钠电池中的应用》文中研究指明钒基材料因其无污染、成本低、能量密度高、可快速充放电等优点在储能领域受到了人们的广泛关注。同时,钒元素丰富的价态有助于实现多电子电化学反应,进而可提供更高的理论比容量。但是钒基材料在长期反复的锂化、钠化以及去锂化、去钠化过程中会发生严重的体积膨胀并导致材料结构坍塌,形成不稳定的固体电解质界面膜,使电极材料结构遭到严重破坏,容量大大衰减。大量研究表明:将材料纳米化、调控形成中空结构以及将材料与碳进行复合等能有效缓解充放电过程中的材料的体积膨胀问题,从而获得稳定的循环性能。本论文选择钒基负极材料作为研究方向,通过合理的结构设计,制备了导电碳纳米纤维限域的三氧化二钒纳米粒子（V2O3@MCNFs）、含氮的空心球碳壳限域的氮化钒量子点（VNQD@NC HSs）两种材料。得益于其独特的结构,上述两种材料均表现出良好的充放电倍率性能和循环性能。论文具体研究内容如下:（1）通过静电纺丝技术,合成了三氧化二钒纳米粒子被限域在多通道碳纳米纤维结构中的材料（V2O3@MCNFs）。多通道的N掺杂碳纳米纤维改善了材料的导电性,限制了三氧化二钒粒子的体积膨胀,增强了V2O3@MCNFs复合材料的结构稳定性。相互交联的三维碳纳米纤维网络提供了良好的电子传输通道,保障了快速反应动力学。作为钠电负极材料,V2O3@MCNFs在0.1 A g-1电流密度下循环200圈后,仍然保留321.6mAh g-1的比容量;在1 A g-1下电流密度,4000次充放电循环后仍然保持232 mAh g-1;甚至在5 A g-1的超大电流密度下,经过10000次充放电循环后其容量保有率仍有82%。（2）针对氧化钒体系中,材料的导电性仍然有限,氧化钒纳米粒子虽然控制在纳米尺寸,但是仍然面临着体积膨胀,离子、电子传输动力学受限等问题。本文设计了一种含氮空心碳球限域氮化钒量子点的复合材料（VNQD@NC HSs）。VNQD@NC HSs复合材料中氮化钒量子点缩短了电子、离子的传输距离,改善了锂离子、钠离子的传输动力学,提高了材料的倍率充放电性能。氮掺杂的空心碳壳结构既可以提高材料的导电性,又可以增加结构的循环稳定性,空心结构还给体积膨胀提供了足够的缓冲空间,提升了充放电循环稳定性。作为锂电池和钠电池负极材料,VNQD@NC HSs表现出良好的电化学储锂、储钠性能。在电流密度为0.1 A g-1时,200次充放电循环后其电化学容量仍然可以达到832 mAh g-1,显示出优异的储锂性能。与此相对应,在钠电池中,在0.1 A g-1充放电循环200次后容量仍可以保持360 mAh g-1,而以1 A g-1充放电循环1400次后其容量仍然可以达到306 mAh g-1。
董银龙,张阳,温晓立,马飞虎[2]（2019）在《三氧化二钒制备钒氮合金的工艺研究》文中认为以三氧化二钒为原料,天然石墨为碳质还原剂,加入粘结剂成型后,进入推板窑生产钒氮合金。研究了不同粘结剂成型效果,不同配碳比对钒氮合金V、N、C的影响,设定不同窑炉推进速度对产品氮含量的影响。试验表明,使用工业糊精为粘结剂在16 MPa压力下成型率为90.3%,三氧化二钒和石墨1∶0.27配比,产品中各元素满足钒氮合金国标VN16要求,当推板窑推进时间为26 min,合金中氮含量达到16%。
吴跃东[3]（2019）在《高品质氮化钒铁合金的短流程制备与高温反应机理研究》文中研究说明钢铁冶炼时,适量加入钒可以细化钢的组织和晶粒,提高钢的强度、韧性、抗腐蚀能力和抗冲击性能等综合性能。随着理论研究的深入和实际工业生产的验证,氮化钒铁被越来越多的研究者和企业所认青睐,被认为是功效最佳的含钒炼钢添加剂。然而,现有高压自蔓延合成氮化钒铁技术存在一些不足:以钒铁为原料,而钒铁是通过硅热或者铝热反应V2O5得到的,制备流程过长;在制备钒铁的过程中,会有一定量的硅或者铝被带入到钒铁中,品质不高;制备为渗氮过程,产品表面的氮含量远远高于底部,成分不均匀。另外,目前国内外围绕氮化钒铁的短流程冶炼技术的相关研究极少。本论文围绕上述问题展开了系统地研究,提出碳热还原氮化法制备高品质氮化钒铁新方法。通过采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、碳硫分析仪、氧氮氢分析仪以及FactSage7.0等分析手段,系统地研究了 C/O摩尔比、反应温度、反应时间等因素对产品物相、微观结构、密度以及成分的影响,并结合热力学计算结果,对碳热还原氮化法进行机理分析。在此基础上,从冶金动力学和热力学角度,研究氮化钒铁制备过程中铁的作用机理,分析铁对反应进度以及产物成分的影响;深入的研究了碳热还原氮化过程中不同温度阶段内碳的反应行为以及CO还原V205过程。最后,初步研究以两步法（氨气还原氮化+高温烧结）制备无碳的氮化钒铁。取得的研究成果如下:（1）通过碳热还原氮化法,可以成功地制备出高氮、低碳、低氧的氮化钒铁合金。与国家标准GB/T 30896-2014对各个牌号的氮化钒铁的成分及密度要求相比,本方法制备的FeV45N、FeV55N和FeV65N合金的成分和密度都能满足要求。另外,与传统方法相比,碳热还原氮化法避免了钒铁的生产流程,直接以五氧化二钒为原料进行制备,极大地缩短了生产流程;降低了杂质元素的引入,如铝、硅等元素。C/O摩尔比为80%时,氮化钒铁的成分最佳;C/O摩尔比过低,碳热还原氮化过程反应不完全,存在低价钒氧化物;C/O摩尔比过高,过量碳会发生碳化反应,导致氮化钒铁中氮含量下降,N/V比降低。反应温度对氮化钒铁的成分影响较小,但其对氮化钒铁致密度的影响极大,最佳反应温度为1773K～1823K。（2）从反应动力学和热力学角度,研究了铁在碳热还原氮化过程中的作用机理,研究发现:在一定温度下,铁熔化转变成液相,并具有一定地流动性,覆盖在固体反应物表面,阻碍气体反应物的扩散,从而抑制碳热还原氮化反应的进行。但是,氮化钒铁制备温度在1773K以上,液相层的阻碍作用并不太明显。另外,铁的加入能提高氮化钒铁中氮化钒相的氮含量,并降低其碳含量、氧含量。根据平衡热力学分析,存在铁液条件下,铁相在平衡状态下的平衡碳含量极低。在高温下,碳在铁液中存在一定的溶解,使铁相成为碳的液相扩散通道,反应由固固反应转化为固液反应,提高了反应的接触面积,进而促进了残余碳更深度地与氧反应。（3）单独研究碳热还原氮化法制备氮化钒铁过程中不同温度段内碳与V2O5的反应行为,研究发现:碳在碳热还原氮化过程中起主导作用。在923K～973K下,V2O5仅能够被还原至VO2,VO2无法被进一步还原,物相变换可以描述为V2O5→V6O13→VO2。当温度低于V205的熔点,还原反应为固固反应,受限于固体颗粒之间较低的扩散速率,还原反应速率极低,即使反应5小时,也无法反应完全;然而,温度高于V205的熔点时,碳热还原反应转变成固液反应,反应速率迅速提升。在1423K～1473K下,钒的氧化物被进一步还原至V2O3,物相变换可以描述为V205→V305→V2O3;另外,在1423K下,“钒损失”很不明显。在1473K-1673K温度范围内,V2O3相可以直接碳热还原氮化至VN,无其他中间物相。（4）在研究碳与V205的反应行为过程中,发现当温度低于1423K,最佳C/O摩尔比仅为理论配碳量的60%,这说明CO还原钒氧化物在碳热还原氮化制备氮化钒铁过程中起到一定的作用。因此,对CO气基还原V2O5进行研究,发现:在碳热还原氮化过程中,即使1623K,V2O3无法被CO还原成其他价态氧化物或者VC,即CO只在低温条件下参与反应。在783K～963K下,五氧化二钒皆可被还原至三氧化二钒,物相转变顺序为V2O5→V6O13→VO2→V2O3。然而,在783K和963K下的还原机理不同:当温度低于V2O5熔点,还原反应为气固反应,假晶变换机理起主导作用,V2O5颗粒的表面上形成很多裂缝,均保持原始形态;当温度高于V2O5熔点,还原反应变成气液反应,液相中孔隙极小,还原气体很难扩散液相层内部,还原速率大幅下降。（5）采用氨气还原氮化五氧化二钒和氧化铁的混合物,并进行高温烧结的两步法制备无碳的氮化钒铁,研究发现:在氨气还原氮化反应过程中,钒源物相转变可以描述为:NH4VO3→V205→VO2→V2O3→V（N,O）。在1373K下还原10小时可以获得氧含量为0.56%的复合粉末,并在1823K下进行高温烧结得到致密的FeV55N块状,其密度达到5.4g/cm3。
刘德满[4]（2019）在《钒氮合金合成过程碱金属迁移规律与耐火材料侵蚀机理研究》文中研究说明钒氮合金作为一种高效利用氮促进钒细化晶粒和析出强化作用的合金,在微合金钢和合金钢生产中应用广泛。钒氮合金的生产多采用V2O5或V2O3为原料。现行的钒渣钠化焙烧提钒工艺导致钒氧化物产品中不可避免地存在一定量的碱金属钠、钾化合物,对钒氮合金合成过程有一定负面影响。某企业以V2O3为原料,采用推板窑法生产钒氮合金过程中存在碱金属挥发沉积物侵蚀炉膛顶部耐火材料的现象,严重时多次发生堵塞炉膛、卡料罐的问题,严重影响生产顺行。基于此,本文针对钠、钾碱金属在钒氮合金合成过程中的物质流特点及钠、钾碱金属对不同种类耐火材料的侵蚀机理开展相关研究,为优化工艺操作和推板窑内衬耐火材料选型提供参考。采用FactSage软件计算了钒氮合金合成过程中含钒物相的演变规律。结合实验发现,V2O3的碳化反应和氮化反应同步进行,中间不产生碳化钒产物。氮气气氛能降低碳化反应的开始温度。温度超过1180oC,部分VN会转变为V10C8,C含量不足时会形成中间产物VCxOy。钠、钾碱金属参与化学反应的主要温度区间为6501240oC。高温下钠、钾碱金属会以Na、K蒸汽形式逸出,但很快会被其他气体氧化。碱金属钠、钾排出烟道口时主要存在的形式有Na2CO3、Na2S、Na2SO4、K2CO3、K2S、K2SO4。钠、钾碱金属的主要挥发逸出温度区间为6701220oC。挥发率随温度的升高而升高。670oC时,钠、钾的挥发率均低于7%。970oC时钠、钾挥发率分别可达37%和39%;1170oC时钠、钾挥发率分别可达79%和78%。1510oC时,钠、钾碱金属挥发率约为80%。氧化镁砖的抗碱侵蚀能力比SiC-Si3N4复合砖更好。钠、钾碱金属侵蚀SiC-Si3N4复合砖时,Na2CO3表现更活跃;而侵蚀氧化镁砖时,K2CO3表现更活跃。侵蚀氧化镁砖16h,氧化镁砖表层轻微粉化,但整体结构完整。侵蚀SiC-Si3N4复合砖1h,复合砖出现明显脱落现象,且碱金属迁移到试样内部;侵蚀3h,SiC-Si3N4复合砖出现明显变形。碱金属先通过毛细作用渗入耐火材料内部再与基体材料反应。碱金属钠、钾与SiC-Si3N4复合砖基体材料反应的先后顺序为:Si3N4>SiC>SiO2。碱金属钠、钾侵蚀氧化镁砖时仅与其基体材料SiO2反应。
李春如[5]（2019）在《氮化钒纳米材料的制备及其锂-硫电池电化学性能研究》文中指出硫作储能锂基电池正极材料时理论比容量高,环境污染小,价格较低,在下一代锂电池中,是非常具有发展前景的正极材料之一。然而,锂-硫电池中的硫单质和多硫化物等物质的导电性比较低,多硫化物在电解液中溶解并发生穿梭效应,硫充放电时的体积变化影响极片结构等问题,使锂-硫电池的循环性能较低。本文围绕多硫化物穿梭效应导致的低循环寿命问题,设计并制备了不同结构的氮化钒复合材料,应用于锂-硫电池时其循环性能明显提高。主要工作如下:（1）花状氮掺杂碳-氮化钒纳米片的制备及其锂-硫电池的电化学性能研究。通过水热法制备了花状聚苯胺氧化钒纳米材料,再利用双氰胺为氮源氮化处理,最终得到花状氮掺杂碳-氮化钒纳米片。首先,将花状聚苯胺氧化钒纳米片制备成负载0.7 mg cm-2硫的正极极片,其锂-硫电池在0.2 C的电流密度条件下,100圈循环后比容量还有511.3 mAh g-1。其次,花状氮掺杂碳-氮化钒纳米片材料作为锂-硫电池隔膜涂层,使用1.2 mg cm-2较高硫载量的碳纳米管与硫复合正极,在0.2 C的条件下,其锂-硫电池100圈循环充放电后仍然有654.1 mAh g-1的比容量。最后,通过改变高温和氮化处理条件制备了不同钒化合物,制备成隔膜涂层后制备锂-硫电池。700°C氮化处理1 h的氮化钒复合材料,其锂-硫电池正极硫负载0.7 mg cm-2时,可以实现0.2 C电流密度下500次以上的长循环,仍保持504.0 mAh g-1的比容量。（2）氮化钒与碳纳米管复合材料及其锂-硫电池的电化学性能研究。使用碳纳米管作为结构前驱体,将溶液中的钒氧离子利用表面活性剂连接到碳纳米管表面,用双氰胺高温氮化获得氮化钒与碳纳米管复合材料。该材料用作硫载体时,0.2 C的电流密度,其极片载硫量在1.0 mg cm-2时,使用60μL电解液的电池100次循环后还有378.1 mAh g-1的比容量,而使用40μL电解液的电池100圈后还有512.1mAh g-1的比容量。此外,氮化钒与碳纳米管复合材料分别负载80%、70%、60%的质量分数的硫,其锂-硫电池前20次循环过程中,每圈分别衰减了2.10%、1.68%、1.57%的比容量。实验结果说明,适当降低电池电解液和材料硫负载含量,可以降低锂-硫电池充放电过程中的容量衰减,提高其电池循环稳定性。
韩静利[6]（2018）在《基于页岩提钒富钒液的前驱体制备氮化钒工艺及机理研究》文中认为氮化钒（VN）作为目前国内第一大钒合金添加剂,在高强度低合金钢的冶炼中得到了广泛的应用。碳热还原法是制备VN的唯一实现产业化生产的方法,钒源为V2O5、V2O3等钒产品,但反应温度高、反应时间长,使制备成本居高不下。我国含钒页岩资源丰富,以钒页岩为原料生产钒产品具有良好的发展前景,页岩提钒工艺的中间产品富钒液中钒浓度较高,可作为制备VN的钒源,将钒的提取和氮化工艺联合,以达到缩短流程、促进氮化钒制备的目的。本研究以模拟的页岩提钒工艺的富钒液为钒源,将碳黑加入富钒液中,通过沉钒过程获得前驱体,热处理前驱体制备VN,确定了该工艺的最佳工艺参数,并以真实的富钒液做验证;对前驱体的物相和结构进行分析,结合反应过程的物相变化和热力学,研究了从前驱体到VN过程中钒的转化迁移过程,揭示了前驱体法制备VN所具有的优势的机理,并探究了反应的动力学行为及反应机制。制备VN的最佳工艺参数为:配碳量（m（C/V））0.55,沉钒pH值1.8,造块压力14 MPa,反应温度1150°C,时间1 h,氮气流量300 mL/min,VN的N、V含量分别为16.38%和79.25%,表观密度3.13 g/cm3,符合国标中牌号VN16的产品要求,该工艺对于实际的页岩提钒工艺的富钒液是可行并且有效的。前驱体的钒包裹碳结构为VN的制备提供了大的反应界面及均匀的化学成分,显着降低了反应温度,缩短了反应时间。钒转化迁移过程为:（NH4）2V6O16·1.5H2O→V2O5→V3O7→V6O13→VO2→V4O7→V2O3→（VO→）VC→VN。多钒酸铵分解生成的NH3将五价钒还原为V6O13,简化了传统的煅烧和预还原过程,也能减少NH3的排放。高温下V2O3向VN的转变是制备VN的关键环节,V2O3的还原、碳化和氮化反应同时发生、相互促进。因此,采用非等温热分析法探究900-1200°CV2O3向VN转变的复合反应的动力学机制,动力学机理函数为F3,限制性环节为化学反应,反应的活化能为291.6152 kJ/mol,频率因子为3.9609×1013。
杨勇[7]（2018）在《高效低成本钒氮合金制备关键工艺技术研究》文中研究指明钒氮合金在钢中具有细晶/沉淀强化作用,可提升钢材综合性能,并降低生产成本。采用低品位含钒页岩提取的V2O5经碳热还原和氮化一步法制备氮化钒,既能提高钒资源的利用率,也为钢铁行业提供优质低廉的钒氮合金,对提升我国钒微合金化钢的市场竞争力具有重要的意义。因此,开发高效低成本氮化钒制备技术是钢铁行业面临的重要研究课题之一。分析研究了采用竖式感应炉两步法生产钒氮合金工艺,分析结果表明:生产的钒氮合金成分为V%=7476%、N%=1213%、C%=45%,质量较差,且生产成本较高。初步小试验结果表明,在实际反应温度约1400℃、原料粒度-100目、质量配比V2O5:C=100:30,一次性连续反应时间大于8小时,可得到V%≥77%、N%≥16%、C%=3%的钒氮合金产品。这证明采用碳热还原氮化一步法制备钒氮合金存在可行性。研究了V2O5碳热还原一步法制备钒氮合金热力学行为。钒氧化物碳热还原还原顺序为V2O5<V2O4（VO2）<V2O3<VO;C过量,可以直接生成VC,不会直接生成V;在氮气环境下,V2O5碳热还原氮化直接生成VN的开始反应温度为762K,VO2碳热还原氮化直接生成VN的开始反应温度为684K;V2O5碳热还原氮化过程首先转换成V2O4,而后可由VO2碳热还原氮化一步法直接生成钒氮合金;由于V2O5极易被碳还原生成VO2,可以认为在氮气环境下,V2O5能碳热还原氮化一步法直接生成钒氮合金。通过热重分析研究,认为一步法制备VN整个过程分为三个阶段,即V2O5热分解生成低价VO2阶段、VC（VN）生成阶段和氮化反应氮化阶段;低温阶段（20900℃）主要发生碳热还原反应,V2O5热分解生成低价VO2阶段,活化能为2094.2kJ/mol;高温阶段（9001300℃）碳热还原氮化反应程度加强,活化能为339.9kJ/mol;两阶段反应级数分别为1.27和0.78,可近似认为是表观一级反应。采用特定温度曲线,配碳量为29%或30%时,可获得钒含量76%,氮含量18%的钒氮合金。在热力学和热重分析的基础上,在100KW感应炉上开展一步法中试试验研究。结果表明:较高的试验温度、较长的试验时间、合适的配碳量、较细的原料粒度及合适的Fe2O3配入量,均有利于实现钒氮合金钒含量和氮含量达到要求的目标值（V%>77%、N%>16%）;在钒氮合金终点成分中,N、C含量有明显的耦合关系,（N+C）总含量介于2021%;试验过程加入2%的Fe2O3可以提高产品的密度。针对原有竖式感应炉的特点,制定了V2O5碳热氮化一步法制备钒氮合金生产工艺方案。并对原有竖式感应炉进行改造升级,在V2O5/C/Fe2O3质量配比为100/29/2、原料粒度为-100目时,得到的钒氮合金终点V含量基本能在77%以上,90%产品终点N含量>14%,平均为14.76%,满足GB/T20567-2006对钒氮合金产品的要求。本研究成功打通了采用竖式感应炉V2O5碳热还原氮化一步法制备钒氮合金的工艺路线。每座竖式感应炉生产效率提高一倍以上;吨钒氮合金感应电耗约6400KWh,远低于两步法生产的19000KWh,生产成本大幅降低。
杨勇,吴伟,刘浏[8]（2018）在《五氧化二钒制备碳氮化钒的试验研究》文中进行了进一步梳理在实验室条件下利用五氧化二钒和碳粉制备了碳氮化钒。试验采用六种温度曲线和七种不同的配碳量以确定最佳的反应温度和配碳量。结果表明,采用温度制度5得到的样品中钒含量和氮含量都达到较高的值;随着样品中配碳量的增加,样品中的钒含量略有增加,氮含量略有降低,而残余的碳含量增加。当配碳量为29%和30%时,可获得钒含量为76%,氮含量为18%的碳氮化钒。依据V2O5碳还原和增氮反应机理,整个过程可分为三个阶段:V2O5热分解生成低价VO2阶段、VC（VN）生成阶段和氮化反应渗氮阶段。根据试验结果得到较合适的温度制度为:第一阶段采用较大的升温速度（30℃/min）,第二阶段采用较小的升温速度（6.8℃/min）,保温温度1 250℃,保温时间为1 h,第三阶段采用降温速度为10℃/min,降到800℃。
张连谦[9]（2018）在《钒多聚物制备氮化钒铁的研究》文中研究指明当钢中含有一定量的钒及氮时,可强化和细化晶粒,提高钢的耐磨性和抗疲劳性等综合力学性能。而且在保证钢材强度的前提下,增加钢中氮含量可减少钒的用量,可降低成本。在实际生产中,钒氮元素加入钢的载体主要是氮化钒。但是由于氮化钒的熔点较高和表观密度低,有很大的局限性,因此本文将研究比氮化钒作用效果更好的氮化钒铁。目前氮化钒铁的生产工艺多采用钒铁、钒氧化物为原料,原料来源为多钒酸铵等钒的化合物,工艺流程复杂,成本较高。为了节约成本,本文将研究用钒多聚物直接制备氮化钒铁。本研究结合传统的氮化钒铁生产工艺,采用以钒多聚物、Fe2O3粉为原料,以碳粉为还原剂,在电阻炉中制备氮化钒铁。基本操作工艺流程:原料称量、加水混合,压块,干燥,送入电阻炉中,在氮气氛围下进行高温还原氮化反应一定时间,降温冷却,检测分析氮化钒铁产品。用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射、DSC热分析等手段,研究配碳量、保温温度、保温时间、氮气流量、致密化温度和致密化时间对氮化钒铁的氮含量、表观密度和杂质分布的影响,得出最佳工艺条件。通过研究,得到以下结果:（1）通过探究,最佳工艺条件是:保温温度1450℃;保温时间120 min;碳过量百分比10%;致密化温度1570℃;致密化时间60 min;氮气流量0.8 L/min。此时:氮含量为11.4%,钒含量为57.5%,铁含量为22.14%,密度4.7 g/cm3。已达到预期要求。（2）对样品表面进行元素扫描,可得元素Fe和V之间有明显的边界,氮元素和钒元素完全重叠在一起,结合成VN相,碳元素均匀分布,表明碳同时分布于Fe和VN相。（3）通过对合成的氮化钒铁与已有的氮化钒DSC热分析,可知在加热过程中两者的DSC曲线有相同的变化规律,吸热峰与放热峰基本一致。因此,可以判断本研究所得的氮化钒铁样品可以使用到钢冶炼的生产过程中。
张驰[10]（2017）在《钒氮合金工业还原氮化炉的优化设计及模拟》文中研究说明钒氧化物是主要的钒产品,大部分用于钢铁工业,钒氮合金作为炼钢添加剂能显着地增强钢材的强度、韧性等性能。近年来我国氮化钒项目发展迅速,钒氮合金工业生产主流工艺包括推板窑和竖式中频炉还原技术,两种工艺在设备、产能、操作、成本、产品质量等方面特点各异,都存在一些亟待解决的技术问题。陕西某公司年产氮化钒1万吨,一期项目采用竖式中频炉还原技术和推板窑还原技术。为保证公司的可持续发展,掌握窑炉的运行状况和使用寿命,确保生产高效,在工业实践基础上,分析评价两种生产工艺的主要技术经济指标,合理安排企业主流生产工艺。通过热工平衡计算分析和计算机辅助进行窑内温度场模拟研究,对窑炉的设计、改造和热工制度进行了科学评价和优化。相关研究工作为企业后续生产工艺选择和技术提升具有重要的参考意义。窑炉是钒氮合金生产的核心装备,也是生产中能耗最大的设备,其能耗占到总能耗的80%以上。为了有效地降低能耗。本研究在文献资料、实地调研、生产数据分析、热平衡计算、温度场模拟的基础上,较为全面的分析对比了两种氮化钒生产工艺的适用性和特点,初步确定了二期项目生产推板窑还原炉的主要设计参数。（1）基于推板窑工艺和竖式中频炉的技术发展水平现状,全面分析了推板窑和竖式中频炉生产氮化钒的实际生产数据,在窑炉构造、维护、烟尘处理、操作、能耗、投资、产品质量和环境保护水平等方面进行定量对比分析,可以发现大规模稳定生产时,推板窑在多方面更加具有优势,竖式中频炉调整产能方便,在小规模生产时优势明显,可以作为推板窑生产系统的补充。（2）针对年产1000t氮化钒推板窑炉和通路建立热平衡测算方案并进行热工平衡计算;分析了影响热平衡的各个因素,找出热工方面存在的问题、提出了推板窑节能技术和途径,在此基础上对新型双推板窑进行了二次优化设计。通过窑炉热工平衡计算找到提高窑炉的能源利用率的节能技术和途径,为窑炉的设计、施工和现场操作做出科学评价和建议;为指导窑炉工艺调整,节能降耗提供依据。（3）建立了钒颗粒氮化反应模型和计算模型,以大型软件ANSYS Workbench Fluent为平台对推板窑的典型工作段进行了计算机数值模拟,模拟了推板窑窑腔内单层加热段和双层加热段的温度场分布情况,并对温度场的均匀性进行了分析。（4）对推板窑氮化还原过程中温度场的数值模拟结果进行了验证,以提高生产率,在原有热工制度不变的基础上对推进间隔时间进行优化,优化后料球通过主窑需25.7h,较优化前缩短1.8h;优化后产量在原工况基础可增加6.45%;优化后的吨耗电量降低为优化前的93.94%。
二、由三氧化二钒制备碳氮化钒的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、由三氧化二钒制备碳氮化钒的研究（论文提纲范文）
（1）钒基材料的制备及其在锂/钠电池中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂/钠电池概述 |
| 1.2.1 锂/钠电池的组成 |
| 1.2.2 锂/钠电池工作原理 |
| 1.3 锂离子电池负极材料 |
| 1.3.1 碳基负极材料 |
| 1.3.2 硅基负极材料 |
| 1.3.3 锡基负极材料 |
| 1.4 钠离子电池负极材料 |
| 1.4.1 嵌入型负极材料 |
| 1.4.2 转换型负极材料 |
| 1.4.3 合金化负极材料 |
| 1.5 钒基材料在锂/钠电池中的研究现状 |
| 1.5.1 三氧化二钒(V_2O_3) |
| 1.5.2 四硫化钒(VS_4) |
| 1.5.3 二硒化钒(VSe_2) |
| 1.5.4 氮化钒(VN) |
| 1.6 本文选题依据及研究内容 |
| 第二章 实验试剂,设备,材料表征以及电化学测试方法 |
| 2.1 实验试剂与设备 |
| 2.2 材料表征手段 |
| 2.2.1 X射线粉末衍射(XRD)分析 |
| 2.2.2 扫描电子显微(SEM)分析 |
| 2.2.3 透射电子显微镜(TEM)分析 |
| 2.2.4 热重(TG)分析 |
| 2.2.5 拉曼光谱(Raman)分析 |
| 2.2.6 比表面和孔径(BET)分析 |
| 2.2.7 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 2.3 材料的电化学性能测试 |
| 2.3.1 电极片的制备 |
| 2.3.2 电池的组装 |
| 2.3.3 电化学性能测试 |
| 第三章 三氧化二钒基碳纳米纤维复合材料的制备及其在钠离子电池中的应用 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 V_2O_3@MCNFs的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 V_2O_3@ MCNFs复合材料的结构表征 |
| 3.3.2 V_2O_3@ MCNFs的储钠性能 |
| 3.3.3 V_2O_3@ MCNFs储钠机理研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 氮化钒量子点基氮掺杂空心碳球复合材料的制备及其在锂/钠离子电池中的应用 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 VNQD@NCHSs的制备 |
| 4.2.1 羟基氧钒空心球(VOOH HSs)前驱体的制备 |
| 4.2.2 VNQD@NCHSs,VN@NCNPs,VN-bulkNPs的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 VNQD@NCHSs复合材料的结构表征 |
| 4.3.2 VNQD@NCHSs的储锂性能 |
| 4.3.3 VNQD@NCHSs的储锂机理研究 |
| 4.3.4 VNQD@NCHSs的储钠性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（2）三氧化二钒制备钒氮合金的工艺研究（论文提纲范文）
| 1 试 验 |
| 1.1 原材料 |
| 1.2 主要设备 |
| 1.3 试验过程 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 成型密度 |
| 2.1.1 试验方法 |
| 2.1.2 成型粘结剂选择 |
| 2.2 物料配碳比 |
| 2.3 推板窑推进时间对产品的氮和密度影响 |
| 3 结 论 |
| 4 结束语 |
（3）高品质氮化钒铁合金的短流程制备与高温反应机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 钒的概述 |
| 2.1.1 钒的性质 |
| 2.1.2 钒的主要化合物 |
| 2.1.3 钒系材料的用途 |
| 2.1.4 国内外钒矿资源概述 |
| 2.2 钒在钢铁中的应用 |
| 2.2.1 钢中微量元素及其影响 |
| 2.2.2 钒在钢中的作用 |
| 2.2.3 氮在含钒钢中的作用 |
| 2.2.4 钒在钢中的应用 |
| 2.2.5 钢中增钒的途径 |
| 2.3 传统含钒炼钢添加剂概述 |
| 2.3.1 钒铁 |
| 2.3.2 氮化钒 |
| 2.4 氮化钒铁概述 |
| 2.4.1 产品要求 |
| 2.4.2 氮化钒铁的优点 |
| 2.4.3 氮化钒铁的应用情况 |
| 2.4.4 氮化钒铁的研究现状 |
| 2.5 研究意义和内容 |
| 3 实验原料与设备 |
| 3.1 实验原料 |
| 3.2 实验与分析设备 |
| 4 碳热还原氮化法制备氮化钒铁 |
| 4.1 实验过程 |
| 4.2 实验结果 |
| 4.2.1 物相分析 |
| 4.2.2 成分分析 |
| 4.2.3 宏观及微观形貌分析 |
| 4.2.4 以工业级原料制备氮化钒铁 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 高温过程反应热力学 |
| 4.3.2 反应机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 铁高温过程作用机理研究 |
| 5.1 实验过程 |
| 5.2 实验结果 |
| 5.2.1 铁源对氮化钒铁的成分及微观结构的影响 |
| 5.2.2 铁含量对高温反应速率的影响 |
| 5.2.3 铁含量对氮化钒铁中VN相成分的影响 |
| 5.3 讨论 |
| 5.3.1 恒温反应动力学 |
| 5.3.2 铁液平衡状态分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 碳高温过程反应行为研究 |
| 6.1 实验过程 |
| 6.2 实验结果与讨论 |
| 6.2.1 923K-973K下碳的反应行为分析 |
| 6.2.2 1323K-1423K下碳的反应行为分析 |
| 6.2.3 1473K-1673K下碳的反应行为分析 |
| 6.2.4 微观形貌分析 |
| 6.2.5 热力学分析 |
| 6.2.6 反应机理分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 CO气基还原V_2O_5基础研究 |
| 7.1 实验过程 |
| 7.2 反应热力学 |
| 7.3 实验结果与讨论 |
| 7.3.1 非等温还原实验 |
| 7.3.2 等温还原实验 |
| 7.3.3 CO比例对还原过程影响 |
| 7.3.4 微观形貌分析 |
| 7.3.5 反应机理 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 氨气还原氮化法制备氮化钒铁 |
| 8.1 实验过程 |
| 8.2 实验结果 |
| 8.2.1 物相分析 |
| 8.2.2 微观形貌分析 |
| 8.3 讨论 |
| 8.3.1 反应热力学 |
| 8.3.2 反应机理 |
| 8.4 本章小结 |
| 9 结论 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 创新点 |
| 9.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）钒氮合金合成过程碱金属迁移规律与耐火材料侵蚀机理研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 钒氮合金的应用 |
| 1.2 钒氮合金的制备工艺 |
| 1.3 碱金属对钒氮合金合成过程的影响 |
| 1.3.1 合成原料中碱金属的来源 |
| 1.3.2 合成过程碱金属的挥发与沉积 |
| 1.3.3 碱金属挥发沉积对合成过程的影响 |
| 1.4 碱金属对耐火材料的影响 |
| 1.4.1 碱金属对耐火材料的侵蚀作用 |
| 1.4.2 推板窑用耐火材料选型面临的问题 |
| 1.5 本课题的研究目的及内容 |
| 2 钒氮合金合成过程的热力学分析 |
| 2.1 V_2O_3在N_2气氛下的演变规律 |
| 2.2 V_2O_3在Ar气氛下的演变规律 |
| 2.3 合成过程中碱金属钠、钾参与的化学反应 |
| 2.3.1 预热还原段 |
| 2.3.2 快速加热段 |
| 2.3.3 恒温段 |
| 2.4 小结 |
| 3 钒氮合金合成过程钠、钾的迁移规律 |
| 3.1 实验原料及料球的制备 |
| 3.2 实验设备及方法 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.3.1 热失重分析 |
| 3.3.2 料球形貌及物相演变 |
| 3.3.3 氮化温度区间氮化产物成分分析 |
| 3.3.4 钠、钾挥发率与反应温度的关系 |
| 3.3.5 钠、钾挥发率与保温时间的关系 |
| 3.4 小结 |
| 4 碱金属对推板窑耐火材料的侵蚀 |
| 4.1 实验原料 |
| 4.2 实验设备及方法 |
| 4.3 实验结果及讨论 |
| 4.3.1 耐火材料形貌变化 |
| 4.3.2 SiC-Si_3N_4 复合砖抗碱侵蚀能力 |
| 4.3.3 电熔镁砖抗碱侵蚀能力 |
| 4.3.4 耐火材料侵蚀机理 |
| 4.3.5 氧化镁砖和SiC-Si_3N_4 复合砖应用性对比 |
| 4.4 小结 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读学位期间发表的论文 |
| B.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（5）氮化钒纳米材料的制备及其锂-硫电池电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂-硫电池概述 |
| 1.2.1 锂-硫电池的结构及材料 |
| 1.2.2 锂-硫电池的基本原理 |
| 1.2.3 锂-硫电池性能提升的主要问题 |
| 1.2.4 锂-硫电池的改性 |
| 1.3 锂-硫电池正极材料研究进展 |
| 1.3.1 碳类材料载硫研究 |
| 1.3.2 聚合物材料载硫研究 |
| 1.3.3 无机化合物材料载硫研究 |
| 1.4 选题提出的意义和研究的内容 |
| 1.4.1 本论文选题意义 |
| 1.4.2 本论文研究内容 |
| 第二章 实验相关材料与方法 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.1.3 锂-硫电池极片制备 |
| 2.1.4 扣式锂-硫电池组装过程 |
| 2.2 材料的表征 |
| 2.2.1 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM) |
| 2.2.2 X射线能谱仪(EDS) |
| 2.2.3 X射线衍射仪(XRD) |
| 2.3 锂-硫电池的电化学性能测试 |
| 2.3.1 恒流充放电测试法 |
| 2.3.2 循环伏安测试法 |
| 2.3.3 电化学阻抗谱(EIS)测试法 |
| 第三章 花状氮掺杂碳-氮化钒纳米片材料的制备与锂-硫电池性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 花状氮掺杂碳-氮化钒纳米片材料及其锂-硫电池的制备 |
| 3.2.1 花状氮掺杂碳-氮化钒纳米片材料的制备 |
| 3.2.2 其他钒化合物的制备 |
| 3.2.3 花状氮掺杂碳-氮化钒纳米片载硫锂-硫电池的制备 |
| 3.2.4 花状氮掺杂碳-氮化钒纳米片涂层锂-硫电池制备 |
| 3.3 花状氮掺杂碳-氮化钒纳米片及相关材料的表征 |
| 3.3.1 花状氮掺杂碳-氮化钒纳米片及相关材料的成分表征 |
| 3.3.2 花状氮掺杂碳-氮化钒纳米片及相关材料的形貌表征 |
| 3.3.3 花状氮掺杂碳-氮化钒纳米片的能谱分析 |
| 3.4 花状氮掺杂碳-氮化钒纳米片及相关材料的锂-硫电池电化学性质表征 |
| 3.4.1 花状氮掺杂碳-氮化钒纳米片载硫的锂-硫电池恒流充放电测试 |
| 3.4.2 花状氮掺杂碳-氮化钒纳米片涂层的锂-硫电池恒流充放电测试 |
| 3.4.3 钒化合物加入隔膜涂层的恒流充放电循环测试 |
| 3.4.4 花状氮掺杂碳-氮化钒纳米片涂层的锂-硫电池循环伏安测试 |
| 3.4.5 涂层隔膜锂-硫电池的电化学阻抗谱 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 氮化钒与碳纳米管复合材料的制备与锂-硫电池性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 纳米材料及其锂-硫电池的制备 |
| 4.2.1 氮化钒与碳纳米管的复合材料制备过程 |
| 4.2.2 氮化钒与碳纳米管复合的纳米材料作为硫载体的锂-硫电池制备 |
| 4.3 氮化钒与碳纳米管复合材料的表征 |
| 4.3.1 氮化钒与碳纳米管复合材料的X射线衍射测试 |
| 4.3.2 氮化钒与碳纳米管复合材料扫描电镜表征测试 |
| 4.3.3 氮化钒与碳纳米管复合材料的能谱分析表征 |
| 4.4 氮化钒与碳纳米管复合材料锂-硫电池的电化学测试 |
| 4.4.1 氮化钒与碳纳米管复合材料锂-硫电池恒流充放电曲线 |
| 4.4.2 氮化钒与碳纳米管复合材料硫载体的锂-硫电池的循环伏安曲线 |
| 4.4.3 纳米材料硫载体的锂-硫电池的电化学阻抗谱图 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的文章以及专利 |
（6）基于页岩提钒富钒液的前驱体制备氮化钒工艺及机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 钒及其化合物的性质 |
| 1.1.1 钒的物理化学性质 |
| 1.1.2 钒氧化物及钒酸盐的性质 |
| 1.1.3 钒碳化物和钒氮化物的结构与性质 |
| 1.2 钒资源及钒产业概况 |
| 1.3 钒氮微合金化技术 |
| 1.3.1 氮化钒的作用机理 |
| 1.3.2 钒氮微合金化技术的应用 |
| 1.4 氮化钒的制备技术 |
| 1.4.1 碳热还原氮化V_2O_5法 |
| 1.4.2 碳热还原氮化V_2O_3法 |
| 1.4.3 碳热还原氮化钒酸铵法 |
| 1.4.4 氮化钒的其他制备方法 |
| 1.5 研究意义、目的和内容 |
| 1.5.1 研究意义及目的 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 实验原料、设备及方法 |
| 2.1 实验原料及药剂 |
| 2.1.1 富钒液及碳黑 |
| 2.1.2 实验药剂 |
| 2.2 实验设备及仪器 |
| 2.3 研究方法 |
| 2.3.1 实验方案和研究方法 |
| 2.3.2 检测分析方法 |
| 第3章 氮化钒的制备 |
| 3.1 最佳工艺参数的确定 |
| 3.1.1 配碳量对产物氮含量的影响 |
| 3.1.2 沉钒pH值对产物氮含量的影响 |
| 3.1.3 反应温度对产物氮含量的影响 |
| 3.1.4 反应时间对产物氮含量的影响 |
| 3.1.5 氮气流量对产物氮含量的影响 |
| 3.1.6 造块压力对产物氮含量的影响 |
| 3.1.7 造块压力对产物密度的影响 |
| 3.2 前驱体及其对制备氮化钒的促进机理 |
| 3.2.1 前驱体的化学成分及物相 |
| 3.2.2 前驱体的结构及形成过程分析 |
| 3.2.3 前驱体对制备氮化钒的促进机理 |
| 3.3 页岩提钒富钒液制备氮化钒 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 氮化钒制备过程的机理研究 |
| 4.1 钒转化迁移的物相分析 |
| 4.2 钒转化迁移的热力学分析 |
| 4.3 氮化钒制备过程动力学研究 |
| 4.3.1 失重率和失重速率的计算 |
| 4.3.2 非等温动力学方程 |
| 4.3.3 动力学机理函数的确定 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论、创新点与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间的主要成果 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
（7）高效低成本钒氮合金制备关键工艺技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 前言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 钒资源及钒氮合金的性质 |
| 1.1.1 钒资源分布情况 |
| 1.1.2 钒氮合金的性质 |
| 1.2 钒及钒氮合金的应用 |
| 1.2.1 钒资源的应用 |
| 1.2.2 钒氮合金在钢中的应用 |
| 1.3 碳热法制备钒氮合金生产方法 |
| 1.3.1 高温真空法 |
| 1.3.2 高温非真空法 |
| 1.3.3 其他制备工艺方法 |
| 1.3.4 国内外钒氮合金工业化发展水平 |
| 1.4 课题研究背景及内容 |
| 1.4.1 课题研究背景与意义 |
| 1.4.2 课题研究内容 |
| 1.4.3 论文创新点 |
| 2 碳热还原氮化两步法制备钒氮合金工艺研究 |
| 2.1 生产装备 |
| 2.2 两步法制备钒氮合金工艺 |
| 2.2.1 预还原生产工艺现状 |
| 2.2.2 终还原生产工艺现状 |
| 2.3 两步法制备钒氮合金效果探讨 |
| 2.3.1 两步法工艺产品质量 |
| 2.3.2 两步法工艺生产效率 |
| 2.3.3 两步法工艺生产成本 |
| 2.4 碳热还原氮化制备钒氮合金初步试验分析 |
| 2.4.1 试验装置 |
| 2.4.2 试验方法 |
| 2.4.3 试验结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 碳热还原氮化一步法制备钒氮合金热力学研究 |
| 3.1 钒的氧化物 |
| 3.2 钒氧化物的热力学特征 |
| 3.3 碳热法还原热力学分析 |
| 3.3.1 V_2O_5碳还原反应热力学分析 |
| 3.3.2 V_2O_4碳还原反应热力学分析 |
| 3.3.3 V_2O_3碳还原反应热力学分析 |
| 3.3.4 VO碳还原反应热力学分析 |
| 3.3.5 VC氮化过程分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 碳热还原氮化法一步法制备钒氮合金动力学研究 |
| 4.1 研究方法 |
| 4.1.1 实验设备及方法 |
| 4.1.2 实验方案 |
| 4.2 差热和热重分析 |
| 4.2.1 差热分析 |
| 4.2.2 热重分析 |
| 4.3 碳热法制备钒氮合金动力学分析 |
| 4.3.1 V_2O_5热分解生成低价VO_2阶段动力学(20~900℃) |
| 4.3.2 VN生成阶段动力学(900~1300℃) |
| 4.3.3 氮化反应氮化阶段动力学 |
| 4.3.4 碳热法制备钒氮合金过程动力学分析 |
| 4.4 工艺参数对样品失重和化学成分的影响 |
| 4.4.1 不同温度曲线对样品TG变化和化学成分的影响 |
| 4.4.2 不同配碳量对样品TG变化和化学成分的影响 |
| 4.5 V_2O_5还原率的影响因素 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 碳热还原氮化一步法制备钒氮合金中试试验研究 |
| 5.1 试验设备及研究方法 |
| 5.1.1 试验设备 |
| 5.1.2 试验原料及制备 |
| 5.1.3 试验方法 |
| 5.1.4 试样检测分析 |
| 5.2 碳热还原氮化一步法制备钒氮合金质量分析 |
| 5.2.1 产品终点钒含量分析及控制技术 |
| 5.2.2 产品终点氮含量分析及控制技术 |
| 5.2.3 产品终点碳含量分析及控制技术 |
| 5.2.4 产品目标成分分析 |
| 5.3 工艺参数对钒氮合金质量的影响 |
| 5.3.1 温度对钒氮合金终点成分的影响 |
| 5.3.2 配碳量对钒氮合金终点成分的影响 |
| 5.3.3 Fe_2O_3配入量对钒氮合金终点成分的影响 |
| 5.3.4 成球方式对钒氮合金终点成分的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 碳热还原氮化一步法制备钒氮合金工业试验研究 |
| 6.1 原始感应炉制备钒氮合金工业试验研究 |
| 6.1.1 工业试验特点 |
| 6.1.2 工业试验方案 |
| 6.1.3 工艺参数对钒氮合金质量的影响研究 |
| 6.1.4 小结 |
| 6.2 优化后感应炉制备钒氮合金工业试验研究 |
| 6.2.1 设备设计优化与原料改进 |
| 6.2.2 工业试验方案 |
| 6.2.3 一步法生产钒氮合金技术方案 |
| 6.2.4 工艺参数对钒氮合金质量的影响研究 |
| 6.2.5 小结 |
| 6.3 一步法生产钒氮合金经济效益分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 在学科研工作及发表论文 |
| 致谢 |
| 附表 |
（8）五氧化二钒制备碳氮化钒的试验研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 试验设备及方法 |
| 2 试验结果 |
| 2.1 不同温度制度对样品TG变化和化学成分的影响 |
| 2.2 不同配碳量对样品TG变化和化学成分的影响 |
| 3 试验结果分析与讨论 |
| 3.1 碳氮化钒生成规律的探讨 |
| 3.2 影响还原率的因素分析 |
| 4 结论 |
（9）钒多聚物制备氮化钒铁的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氮化钒合金及其用途 |
| 1.2.1 氮化钒合金及其性质 |
| 1.2.2 氮化钒合金的用途 |
| 1.2.3 氮化钒合金的制备工艺 |
| 1.2.4 氮化钒合金应用上的局限性 |
| 1.3 氮化钒铁及其制备工艺 |
| 1.3.1 氮化钒铁的特点 |
| 1.3.2 氮化钒铁的应用效果 |
| 1.3.3 氮化钒铁的制备工艺 |
| 1.4 提钒工艺 |
| 1.4.1 钒钛磁铁矿提钒工艺 |
| 1.4.2 石煤提钒工艺 |
| 1.5 课题研究意义和目的 |
| 1.6 课题的研究内容 |
| 第2章 钒多聚物制备氮化钒铁实验过程 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验原料和试剂 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 实验试剂 |
| 2.3 实验仪器和设备 |
| 2.4 原料配比 |
| 2.5 制备过程 |
| 2.5.1 制样 |
| 2.5.2 还原氮化操作过程 |
| 2.6 合成样品检测分析 |
| 2.6.1 表观密度的检测方法 |
| 2.6.2 氮含量的检测方法 |
| 2.6.3 X射线衍射分析 |
| 2.6.4 金相显微镜观察 |
| 2.6.5 扫描电子显微镜观察 |
| 2.6.6 差示扫描量热分析 |
| 2.7 小结 |
| 第3章 制备氮化钒铁反应过程热力学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多钒酸铵热分解过程分析 |
| 3.3 钒的化合物热力学分析 |
| 3.3.1 钒的氧化物热力学 |
| 3.3.2 钒的碳化物热力学 |
| 3.3.3 钒的氮化物热力学 |
| 3.4 碳热还原过程热力学 |
| 3.4.1 Fe_2O_3还原反应热力学 |
| 3.4.2 V_2O_5还原反应热力学 |
| 3.4.3 低价钒氧化物还原反应热力学 |
| 3.5 碳化过程热力学 |
| 3.6 氮化过程热力学 |
| 3.7 氮化钒铁制备过程热力学 |
| 3.8 小结 |
| 第4章 氮化钒铁制备过程研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 温度的影响 |
| 4.2.1 保温温度的影响 |
| 4.2.2 致密化温度的影响 |
| 4.3 时间的影响 |
| 4.3.1 保温时间的影响 |
| 4.3.2 致密化时间的影响 |
| 4.4 配碳量的影响 |
| 4.4.1 配碳量对氮含量的影响 |
| 4.4.2 配碳量对表观密度的影响 |
| 4.4.3 配碳量对物相组成的影响 |
| 4.5 氮气流量的影响 |
| 4.5.1 氮气流量对氮含量的影响 |
| 4.5.2 氮气流量对表观密度的影响 |
| 4.5.3 氮气流量对物相组成的影响 |
| 4.6 最优结果 |
| 4.6.1 化学检测 |
| 4.6.2 XRD结果 |
| 4.6.3 SEM结果 |
| 4.7 小结 |
| 第5章 氮化钒铁致密化和杂质迁移机理探讨及其热分析 |
| 5.1 致密化机理分析 |
| 5.1.1 Fe和C反应生成Fe_3C |
| 5.1.2 C固溶于Fe |
| 5.1.3 杂质因素 |
| 5.2 杂质迁移机理分析 |
| 5.3 热分析 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）钒氮合金工业还原氮化炉的优化设计及模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 钒氧化物性质及合金 |
| 1.3 钒氮合金 |
| 1.3.1 钒氮合金的制备原理 |
| 1.3.2 钒氮合金的制备方法 |
| 1.4 工业炉研究方法 |
| 1.5 本文研究背景及内容 |
| 1.5.1 研究背景 |
| 1.5.2 本文的主要研究内容 |
| 2 不同氮化钒生产技术的分析评价 |
| 2.1 推板窑生产氮化钒技术 |
| 2.2 中频炉生产氮化钒技术 |
| 2.3 窑炉构造 |
| 2.3.1 推板窑构造 |
| 2.3.2 中频炉构造 |
| 2.4 维修及寿命 |
| 2.4.1 推板窑维修 |
| 2.4.2 中频炉维修 |
| 2.4.3 窑炉寿命 |
| 2.5 设备环保水平 |
| 2.6 技术操作条件 |
| 2.6.1 推板窑技术操作条件 |
| 2.6.2 中频炉技术操作条件 |
| 2.7 开停炉操作 |
| 2.7.1 推板窑开停炉 |
| 2.7.2 中频炉开停炉 |
| 2.8 进出料方式 |
| 2.8.1 窑炉进出口 |
| 2.8.2 自动化程度 |
| 2.9 产能 |
| 2.9.1 推板窑产能 |
| 2.9.2 中频炉产能 |
| 2.10 产品质量 |
| 2.10.1 氮化钒产品质量 |
| 2.10.2 产品质量对比 |
| 2.11 设备造价 |
| 2.12 生产成本 |
| 2.13 本章总结 |
| 3 钒氮合金推板窑设计 |
| 3.1 推板窑热量平衡计算 |
| 3.1.1 引用标准 |
| 3.1.2 热平衡计算 |
| 3.2 推板窑热平衡分析 |
| 3.3 制备钒氮合金双推板窑设计 |
| 3.3.1 推板窑长度的确定 |
| 3.3.2 窑炉断面尺寸的确定 |
| 3.3.3 炉体结构 |
| 3.3.4 石墨匣钵结构尺寸确定 |
| 3.4 窑炉的主要经济技术指标 |
| 3.5 小结 |
| 4 推板窑温度场的数值模拟 |
| 4.1 反应模型 |
| 4.1.1 扩散 |
| 4.1.2 气-固反应动力学 |
| 4.2 窑腔三维传热模型 |
| 4.2.1 基本控制方程 |
| 4.2.2 流动模型 |
| 4.2.3 传热模型 |
| 4.2.4 内热源的处理 |
| 4.3 推板窑温度场的计算 |
| 4.3.1 物理模型 |
| 4.3.2 模型的网格划分 |
| 4.3.3 边界条件 |
| 4.3.4 计算流程 |
| 4.4 温度场的数值模拟及结果分析 |
| 4.4.1 推板窑单层加热段温度场 |
| 4.4.2 推板窑双层加热段温度场 |
| 4.4.3 推板窑温度场均匀性分析 |
| 4.5 模拟结果验证 |
| 4.6 推板窑热工制度优化及优化结果分析 |
| 4.6.1 推板窑热工制度优化 |
| 4.6.2 推板窑热工制度优化后料球温度场分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 结论与建议 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 问题与建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、由三氧化二钒制备碳氮化钒的研究（论文参考文献）
- [1]钒基材料的制备及其在锂/钠电池中的应用[D]. 袁俊. 济南大学, 2020(01)
- [2]三氧化二钒制备钒氮合金的工艺研究[J]. 董银龙,张阳,温晓立,马飞虎. 湖南有色金属, 2019(06)
- [3]高品质氮化钒铁合金的短流程制备与高温反应机理研究[D]. 吴跃东. 北京科技大学, 2019(07)
- [4]钒氮合金合成过程碱金属迁移规律与耐火材料侵蚀机理研究[D]. 刘德满. 重庆大学, 2019(09)
- [5]氮化钒纳米材料的制备及其锂-硫电池电化学性能研究[D]. 李春如. 青岛科技大学, 2019(12)
- [6]基于页岩提钒富钒液的前驱体制备氮化钒工艺及机理研究[D]. 韩静利. 武汉科技大学, 2018(10)
- [7]高效低成本钒氮合金制备关键工艺技术研究[D]. 杨勇. 钢铁研究总院, 2018(12)
- [8]五氧化二钒制备碳氮化钒的试验研究[J]. 杨勇,吴伟,刘浏. 钢铁钒钛, 2018(02)
- [9]钒多聚物制备氮化钒铁的研究[D]. 张连谦. 东北大学, 2018(02)
- [10]钒氮合金工业还原氮化炉的优化设计及模拟[D]. 张驰. 西安建筑科技大学, 2017(06)