CN104961108B - (M1,M2)(CxN1‑x)粉体的推动式动态连续制备方法和推动式动态连续烧结装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的(M1,M2)(C_xN_1‑x)粉体的推动式动态连续制备方法，化学式(M1,M2)(C_xN_1‑x)中，M1为Ti、V、Cr中的一种，M2为Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Mn、镧系稀土元素中的至少一种，M1的质量为M1和M2质量之和的60～90％，且M1和M2不为同一元素，x为0.1≤x≤0.9，步骤如下：(1)配料；(2)将原料放入球磨机中湿磨，将所得混合浆料干燥；(3)在向烧结装置通入氮气或氮气与氩气的混合气体的条件下进行烧结，烧结过程中将载有物料的反应舟陆续放入进料室，间歇性地将装载有混合粉料的反应舟向出料口方向匀速推进，反应舟依次经过预热室、反应室和冷却室，即得(M1,M2)(C_xN_1‑x)粉体。本发明还提供了一种用于上述方法的推动式动态连续烧结装置。

Description

(M1,M2)(CxN1-x)粉体的推动式动态连续制备方法和推动式动 态连续烧结装置

技术领域

本发明属于碳氮化物粉体制备领域，特别涉及碳氮化物粉体的连续制备方法与连续烧结装置。

背景技术

碳氮化物粉体主要用于制备金属陶瓷，由碳氮化物粉体制备的金属陶瓷具有良好的红硬性、抗月牙洼磨损性能、该类金属陶瓷的熔点高、硬度高、耐磨性好、耐腐性强，并且制造成本低廉，具有广阔的应用前景，是世界主要工业国家都十分重视的陶瓷材料。这类金属陶瓷的性能在很大程度上取决于碳氮化物粉体的性质，包括粉体的粒度及粒度分布，纯度，碳化完全程度，游离碳含量，氧含量等。因此，高效地制备高质量的碳氮化物粉体对金属陶瓷的性能具有重要的意义。

目前，主要采用基于碳热还原的静态法制备碳氮化物粉体，即采用石墨碳管炉或真空烧结炉制备碳氮化物粉体，将堆放有原料粉体的石墨舟或托盘放置在石墨碳管炉或真空烧结炉中并在静止状态进行煅烧、还原和碳化，一批碳氮化物粉体制备完成并出炉后，再放入另一批原料粉体进行煅烧、还原和碳化。该方法存在以下不足：(1)合成过程中原料受热的温度场存在不均匀性，因而同一时间不同位置的原料处于不同的反应阶段，获得单一相组成的产物所需时间长，且产物的成分和粒度分布区间较大、产物粘结严重；(2)在气-固反应阶段，物料堆放导致下层的原料粉末难以与还原性气氛接触，阻碍还原碳化及氮化进程，并且会造成产物的成分和粒度不均匀，这将严重影响产物的物理和化学性能；(3)该方法无法连续化生产且生产周期长，导致产业化生产的成本过高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体的推动式动态连续制备方法和推动式动态连续烧结装置，以获得单相的高品质(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体，并实现连续化批量生产。

本发明提供的(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体的推动式动态连续制备方法，所述化学式(M1,M2)(C_xN_1-x)中，M1为Ti、V、Cr中的一种，M2为Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Mn、镧系稀土元素中的至少一种，M1的质量为M1和M2质量之和的60％～90％，且M1和M2不为同一元素，x为0.1～0.9，工艺步骤如下：

(1)配料

制备(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体的原料为M1与O的化合物粉体、M2与O的化合物粉体和还原剂，M1与O的化合物粉体的质量占原料总质量的26.5～68.9％，M2与O的化合物粉体的质量占原料总质量的6.7～55.5％，还原剂的质量占原料总质量的15.5～29.5％；

或制备(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体的原料为M1粉体、M2与O的化合物粉体和还原剂，M1粉体的质量占原料总质量的20.5～81.7％，M2与O的化合物粉体的质量占原料总质量的13.0～63.2％，还原剂的质量占原料总质量的5.2～26％；

(2)混料与干燥

将步骤(1)计量好的原料放入球磨机中，加入研磨球体和湿磨介质进行湿磨，使原料混合均匀，湿磨介质的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得混合浆料干燥即得制备(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体的混合粉料；

(3)烧结

烧结装置的预热室、反应室和冷却室为与大气相通的开放体系，首先以0.1～3L/min的气体流速通过冷却室的进气口向冷却室、反应室和预热室内充入氮气或氮气与氩气的混合气体，然后将预热室内的温度加热到预热温度，将反应室内的温度加热到反应温度，使冷却室处于工作状态，继后将装载有混合粉料的反应舟间隔一定时间陆续放入进料室，并间歇性地将装载有混合粉料的反应舟向出料口方向匀速推进，使反应舟中的混合粉料在通过预热室的过程中进一步干燥并提高温度，在通过反应室后完成反应形成反应产物，使反应舟中的反应产物在经过冷却室的过程中被冷却，即得(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体；

制备(Ti,M2)(C_xN_1-x)粉体时，预热温度为600～1200℃，反应温度为1500～2000℃；制备(Cr,M2)(C_xN_1-x)粉体或(V,M2)(C_xN_1-x)粉体时，预热温度为400～900℃，反应温度为1000～1550℃。

上述方法中，所述烧结装置预热室的长度为1～2m，反应室的长度为1～3m，将装载有混合粉料的反应舟向出料口方向匀速推进的速度为0.5～1m/h。

上述方法中，向冷却室、反应室和预热室内充入氮气与氩气的混合气体时，氮气的体积为氮气和氩气体积之和的30％～90％。

上述方法中，M1与O的化合物粉体为TiO₂粉体、Cr₂O₃粉体、V₂O₃粉体、V₂O₅粉体中的一种，M2与O的化合物粉体为TiO₂粉体、Cr₂O₃粉体、V₂O₃粉体、V₂O₅粉体、Ta₂O₅粉体、Nb₂O₅粉体、WO₃粉体、MoO₃粉体、MnO₂粉体、ZrO₂粉体、HfO₂粉体、镧系氧化物粉体中的至少一种；镧系氧化物粉体为CeO₂粉体或者La₂O₃粉体。

上述方法中，所述还原剂为石墨粉、炭黑粉、活性炭粉中的至少一种。

上述方法的步骤(2)中，湿磨时研磨球体与原料的质量比为(4～10)：1，湿磨介质为乙醇、丙酮、或者乙醇与水的混合物，或者丙酮与水的混合物，湿磨介质的加入量优选为每1kg粉料中加入1～3L。

上述方法的步骤(2)中，将混合浆料干燥的操作是指将混合浆料在50～100℃干燥2～12小时。

本发明还提供了一种用于上述方法的推动式动态连续烧结装置，该推动式动态连续烧结装置包括依次衔接并相通的加料室、预热室、反应室、隔热室和冷却室及装载原料粉体和反应产物的反应舟，推动反应舟运动的推杆，可使推杆作往复直线运动的驱动机构，支撑加料室、预热室、反应室、隔热室、冷却室和驱动机构的支撑架；所述加料室顶部设置有加料口并配备有覆盖加料口的盖板，加料室端部设置有推杆进出孔；所述预热室的室壁安装有低温加热器件和低温热电偶，设置有出气口；所述反应室的室壁安装有高温加热器件和高温热电偶；所述冷却室的室壁上设置有进气口，出料端设置有挡板。

上述推动式动态连续烧结装置中，所述驱动机构包括可正转与反转的电机、链传动副和齿轮齿条传动副，链传动副主要由主动链轮、链条和从动链轮组成，齿轮齿条传动副主要由主动齿轮、从动齿轮和齿条组成，链传动副中的主动链轮安装在电机的动力输出轴上，从动链轮与齿轮齿条传动副中的主动齿轮同轴安装，齿轮齿条传动副中的从动齿轮分别与主动齿轮和齿条啮合，齿条通过连接杆与推杆相连。

上述推动式动态连续烧结装置中，预热室的长度L1为1～2m，反应室的长度L2为1～3m，冷却室的长度L3为1～5m，隔热室的长度L4为0.5～0.6m。

上述推动式动态连续烧结装置中，所述反应舟由舟体和用于覆盖舟体的隔热板组成，所述舟体的一端端面上设置有推块，所述隔热板由刚玉或石墨制作，隔热板上设置有多个气孔。

上述推动式动态连续烧结装置，冷却室的室壁为夹层结构形成环形冷却介质腔，室壁上设置有与所述冷却介质腔相通的冷却介质入口和冷却介质出口；预热室室壁安装的低温加热器件和反应室室壁安装的高温加热器件为电阻式加热器件、感应式加热器件、微波加热器件、红外加热器件、石墨碳管炉加热器件中的一种。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供了一种制备(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体新方法，该方法在(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体的制备过程中，持续地从烧结装置的冷凝室的进气口向冷却室、反应室和预热室内充入氮气或氮气与氩气的混合气体并携带反应产生的气体持续地从预热室的出气口排出，由于在制备(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体的过程中，反应舟内的上层物料温度最高，容易产生过还原现象，而烧 结装置内处于流动状态的气氛能迅速带走富集在反应室上方的反应气体，并降低反应舟内上层物料的温度，避免反应舟中的物料发生过还原现象，从而提高(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体的品质。

2、由于本发明所述方法采用的烧结装置在反应室的前方设置了预热室，因此当载有原料粉体的反应舟通过预热室时，原料粉体在预热的同时被进一步干燥，对原料粉体进行预热有利于其在进入反应室时可迅速达到反应温度，原料粉体的进一步干燥又能避免其吸附的水蒸气进入反应室中，进而有效降低反应室内水蒸气浓度，使物料受热更均匀，保证反应舟内各部位的反应速度均匀一致，从而有利于获得粒度均匀、粉体颗粒分散性好的单相金属碳化物粉体，本发明所述方法克服了现有技术因物料在加热区受热不均匀而难以获得单相(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体的难题。

3、本发明所述方法实现了(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体的连续生产，连续生产不但能降低生产成本，而且能提高生产效率。

4、本发明所述方法的操作简便，并且所采用的推动式动态连续烧结装置的结构简单，便于加工制作，因此本发明所述方法有利于实现(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体的规模化生产。

附图说明

图1是本发明所述推动式动态连续烧结装置的结构示意图；

图2是反应舟的结构示意图；

图3是实施例2制备的(Ti,10Ta,5Nb)(C_0.9N_0.1)粉体的XRD图谱；

图4是实施例2制备的(Ti,10Ta,5Nb)(C_0.9N_0.1)粉体的SEM图片；

图5是实施例9制备的(Cr,10Mn)(C_0.7N_0.3)粉体的XRD图谱；

图6是实施例16制备的(V,20Cr,3Ce)(C_0.7N_0.3)粉体的XRD图谱；

图中，1—推杆，2—加料室，3—盖板，4—预热室，5—出气口，6—低温加热器件，7—低温热电偶，8—反应舟、8-1—舟体、8-2—隔热板、8-3—气孔、8-4—推块，9—混合粉料，10—反应室，11—高温加热器件，12—高温热电偶，13—隔热室，14—连接杆，15—冷却室，16—冷却介质出口，17—进气口，18—冷却介质入口，19—挡板，20—支撑架，21—电机，22—链传动副，23—齿轮，24—齿条。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明所述(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体的推动式动态连续制备方法和推动式动态连续烧结装置作进一步说明。化学式(M1,M2)(C_xN_1-x)中，M2前面的数字表示M2的质量占M1和M2质量之和的百分比，例如，(Ti,10W)(C_0.7N_0.3)中，W前面的数字10表示W的质量占Ti和W的质量之和的10％。

下述各实施例中的原料粉体均可从市场购买。

实施例1

本实施例中，推动式动态连续烧结装置的结构如图1所示，该推动式动态连续烧结装置包括依次衔接并相通的加料室2、预热室4、反应室10、隔热室13和冷却室15及装载原料粉体和反应产物的反应舟8，推动反应舟运动的推杆1，可使推杆作往复直线运动的驱动机构，支撑加料室2、预热室4、反应室10、隔热室13、冷却室15和驱动机构的支撑架20。

所述加料室2顶部设置有加料口并配备有覆盖加料口的盖板3，加料室端部设置有推杆进出孔；所述预热室的室壁安装有低温加热器件6和低温热电偶7，设置有出气口5，所述反应室10的室壁安装有高温加热器件11和高温热电偶12，预热室和反应室的加热器件均为电阻式加热器件；所述冷却室15的室壁为夹层结构形成环形冷却介质腔，室壁上设置有与所述冷却介质腔相通的冷却介质入口18和冷却介质出口16，冷却室的室壁上设置有进气口17，出料端设置有挡板19；所述预热室4的长度L1＝2m，反应室10的长度L2＝2m，冷却室15的长度L3＝4m，隔热室13的长度L4＝0.6m；所述驱动机构包括可正转与反转的电机21、链传动副22和齿轮齿条传动副，链传动副主要由主动链轮、链条和从动链轮组成，齿轮齿条传动副主要由主动齿轮、从动齿轮和齿条组成，链传动副中的主动链轮安装在电机21的动力输出轴上，从动链轮与齿轮齿条传动副中的主动齿轮同轴安装，齿轮齿条传动副中的从动齿轮23分别与主动齿轮和齿条24啮合，齿条通过连接杆14与推杆1相连；所述反应舟8的结构如图2所示，由舟体8-1和用于覆盖舟体的隔热板8-2组成，所述舟体的一端端面上设置有推块8-4，所述隔热板由用刚玉或石墨制作，隔热板上设置有多个气孔8-3，反应舟的长度为50cm。

(Ti,10W)(C_0.7N_0.3)粉体的推动式动态连续制备方法如下：

(1)配料

原料为TiO₂粉体、WO₃粉体和炭黑粉，各原料占原料总质量的比例如下：

TiO₂粉体 55.9％

WO₃粉体 18.0％

炭黑粉 26.1％

(2)混料和干燥

将步骤(1)计量好的原料放入滚动式球磨机中，加入硬质合金球作为研磨球体，球料比(质量比)为8:1，加入无水乙醇为球磨介质，在球磨转速30r/min的条件下研磨分散48小时，原料混合均匀，无水乙醇的加入量为每1kg原料粉体中加入2L，然后过筛分离出研磨球 体得混合浆料，将所得混合浆料置于烘箱内在50℃干燥12小时得混合粉料，将该混合粉料9装入反应舟8中，每个反应舟中装600g。

(3)烧结

使用上述推动式动态连续烧结装置烧结制(Ti,10W)(C_0.7N_0.3)粉体，步骤如下：

烧结装置的预热室4、反应室10和冷却室15为与大气相通的开放体系，打开冷却室15的进气口17、预热室4的出气口5，关闭加料室2的盖板3和冷却室的挡板19，以3L/min的气体流速通过冷却室的进气口17向冷却室、反应室和预热室内充入氮气，并在通气后在预热室的出气口5输出的气体进行回收；从冷却室的冷却介质入口18通入冷却水，使冷却室处于冷却状态，冷却室与冷却室换热后由冷却介质出口16排出。然后打开低温加热器件6的加热电源，将预热室4中的温度加热到1100℃，继后打开高温加热器件11的加热电源，将反应室中的温度加热到1800℃。打开加料室的盖板3，将步骤(2)所得装载混合粉料的反应舟放入加料室后关闭盖板3，然后开启电机21使其正向旋转，以0.5m/h的速度将反应舟通过推杆1向出料口方向推进，推进0.5m后将电机反向旋转，以1m/min的速度将推杆快速退至最左侧，再次打开盖板放入装载混合粉料的反应舟后关闭盖板，将电机正向旋转，以0.5m/h的速度将反应舟通过推杆向出料口方向推进，推进0.5m后再将电机反向旋转，以1m/min的速度将推杆快速退至最左侧，反复进行此操作，以使各反应舟分别依次通过预热室、反应室、冷却室。在推进过程中，反应舟中的混合粉料在通过预热室时进一步干燥并提高温度，在通过反应室时完成反应形成反应产物，反应产物在反应舟通过冷却室时迅速冷却。当第一个反应舟到达冷却室的出料端端部时，打开冷却室的挡板19取出该反应舟，然后从加料室推入一个载有混合粉料的反应舟，此后，每从冷却室取出一个载有反应产物的反应舟后从加料室推入一个装载混合粉料的反应舟，实现(Ti,10W)(C_0.7N_0.3)粉体的连续生产，所得反应产物即为(Ti,10W)(C_0.7N_0.3)粉体。

实施例2

本实施例中，推动式动态连续烧结装置的结构与实施例1所述推动式动态连续烧结装置的结构基本相同，不同之处在于：预热室4的长度L1＝2m，反应室10的长度L2＝3m，冷却室15的长度L3＝5m，隔热室13的长度L4＝0.5m，搅拌片14的数量为2片。

(Ti,10Ta,5Nb)(C_0.9N_0.1)粉体的推动式动态连续制备方法如下：

(1)配料

原料为TiO₂粉体、Ta₂O₅粉体、Nb₂O₅粉体和石墨粉，各原料占原料总质量的比例如下：

(2)混料和干燥

将步骤(1)计量好的原料放入滚动式球磨机中，加入硬质合金球作为研磨球体，球料比(质量比)为4:1，加入无水乙醇和水作为球磨介质，无水乙醇与水的质量比为3:1，在球磨转速40r/min的条件下研磨分散55小时，原料混合均匀，无水乙醇和水的加入总量为每1kg原料粉体中加入3L，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得混合浆料置于烘箱内在100℃干燥2小时得混合粉料，将该混合粉料装入反应舟中，每个反应舟中装600g。

(3)烧结

操作与实施例1的步骤(3)相同，操作参数如下：以0.1L/min的气体流速通过冷却室的进气口17向冷却室、反应室和预热室内充入氮气，将预热室4中的温度加热到1200℃，将反应室中的温度加热到1900℃，以1m/h的速度将反应舟通过推杆向出料口方向推进。

本实施例制备的(Ti,10Ta,5Nb)(C_0.9N_0.1)粉体的XRD图谱如图3所示，其SEM图片如图4所示，由图3可知，本实施例制备的(Ti,10Ta,5Nb)(C_0.9N_0.1)粉体为纯相粉体，由图4可知，本实施例制备的(Ti,10Ta,5Nb)(C_0.9N_0.1)粉体的粒度均匀。

实施例3

本实施例中，推动式动态连续烧结装置的结构与实施例1所述推动式动态连续烧结装置的结构基本相同，不同之处在于：预热室4的长度L1＝1m，反应室10的长度L2＝3m，冷却室15的长度L3＝1m，隔热室13的长度L4＝0.6m，搅拌片14的数量为3片。

(Ti,40W)(C_0.3N_0.7)粉体的推动式动态连续制备方法如下：

(1)配料

原料为TiO₂粉体、WO₃粉体和活性炭粉，各原料占原料总质量的比例如下：

TiO₂粉体 27.7％

WO₃粉体 53.6％

活性炭粉 18.7％

(2)混料和干燥

将步骤(1)计量好的原料放入滚动式球磨机中，加入硬质合金球作为研磨球体，球料比(质量比)为10:1，加入无水乙醇为球磨介质，在球磨转速24r/min的条件下研磨分散72小时，原料混合均匀，无水乙醇的加入量为每1kg原料粉体中加入1L，然后过筛分离出研磨球 体得混合浆料，将所得混合浆料置于烘箱内在70℃干燥4小时得混合粉料。

(3)烧结

操作与实施例1的步骤(3)相同，操作参数如下：以3L/min的气体流速通过冷却室的进气口17向冷却室、反应室和预热室内充入氮气与氩气的混合气体，氮气与氩气的体积比为30:70，将预热室4中的温度加热到1200℃，将反应室中的温度加热到2000℃，以0.8m/h的速度将反应舟通过推杆向出料口方向推进。

实施例4

本实施例中，推动式动态连续烧结装置的结构与实施例1所述推动式动态连续烧结装置的结构基本相同，不同之处在于：预热室4的长度L1＝2m，反应室10的长度L2＝3m，冷却室15的长度L3＝4m，隔热室13的长度L4＝0.6m，搅拌片14的数量为3片，预热室和反应室的加热器件均为石墨碳管炉加热器件。

(Ti,40W)(C_0.7N_0.3)粉体的推动式动态连续制备方法如下：

(1)配料

原料为TiO₂粉体、WO₃粉体和炭黑粉，各原料占原料总质量的比例如下：

TiO₂粉体 27％

WO₃粉体 52.1％

炭黑粉 20.9％

(2)混料和干燥

将步骤(1)计量好的原料放入滚动式球磨机中，加入硬质合金球作为研磨球体，球料比(质量比)为8:1，加入丙酮为球磨介质，在球磨转速50r/min的条件下研磨分散35小时，原料混合均匀，丙酮的加入量为每1kg原料粉体中加入1L，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得混合浆料置于烘箱内在70℃干燥4小时得混合粉料，将该混合粉料装入反应舟中，每个反应舟中装600g。

(3)烧结

操作与实施例1的步骤(3)相同，操作参数如下：以1L/min的气体流速通过冷却室的进气口17向冷却室、反应室和预热室内充入氮气，将预热室4中的温度加热到900℃，将反应室中的温度加热到1750℃，以0.5m/h的速度将反应舟通过推杆向出料口方向推进。

实施例5

本实施例中，推动式动态连续烧结装置的结构与实施例1所述推动式动态连续烧结装置的结构基本相同，不同之处在于：预热室4的长度L1＝2m，反应室10的长度L2＝3m，冷却 室15的长度L3＝4m，隔热室13的长度L4＝0.6m，搅拌片14的数量为3片。

(Ti,10Mn)(C_0.7N_0.3)粉体的推动式动态连续制备方法如下：

(1)配料

原料为TiO₂粉体、MnO₂粉体和炭黑粉，各原料占原料总质量的比例如下：

TiO₂粉体 63.6％

MnO₂粉体 7.7％

炭黑粉 28.7％

(2)混料和干燥

将步骤(1)计量好的原料放入滚动式球磨机中，加入硬质合金球作为研磨球体，球料比(质量比)为8:1，加入无水乙醇为球磨介质，在球磨转速60r/min的条件下研磨分散30小时，原料混合均匀，无水乙醇的加入为每1kg原料粉体中加入3L，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得混合浆料置于烘箱内在50℃干燥8小时得混合粉料，将该混合粉料装入反应舟中，每个反应舟中装600g。

(3)烧结

操作与实施例1的步骤(3)相同，操作参数如下：以1L/min的气体流速通过冷却室的进气口17向冷却室、反应室和预热室内充入氮气，将预热室4中的温度加热到1100℃，将反应室中的温度加热到1930℃，以0.5m/h的速度将反应舟通过推杆向出料口方向推进。

实施例6

本实施例中，推动式动态连续烧结装置的结构与实施例1所述推动式动态连续烧结装置的结构基本相同，不同之处在于：预热室4的长度L1＝2m，反应室10的长度L2＝3m，冷却室15的长度L3＝4m，隔热室13的长度L4＝0.6m，预热室和反应室的加热器件均为微波加热器件。

(Ti,10Mn)(C_0.1N_0.9)粉体的推动式动态连续制备方法如下：

(1)配料

原料为TiO₂粉体、MnO₂粉体和炭黑粉，各原料占原料总质量的比例如下：

TiO₂粉体 66.5％

MnO₂粉体 8％

炭黑粉 25.5％

(2)混料和干燥

将步骤(1)计量好的原料放入滚动式球磨机中，加入硬质合金球作为研磨球体，球料比 (质量比)为6:1，加入无水乙醇为球磨介质，在球磨转速40r/min的条件下研磨分散55小时，原料混合均匀，无水乙醇的加入量为每1kg原料粉体中加入2.5L，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得混合浆料置于烘箱内在100℃干燥2小时得混合粉料，将该混合粉料装入反应舟中，每个反应舟中装600g。

(3)烧结

操作与实施例1的步骤(3)相同，操作参数如下：以3L/min的气体流速通过冷却室的进气口17向冷却室、反应室和预热室内充入氮气，将预热室4中的温度加热到1200℃，将反应室中的温度加热到2000℃，以0.8m/h的速度将反应舟通过推杆向出料口方向推进。

实施例7

本实施例中，推动式动态连续烧结装置的结构与实施例1所述推动式动态连续烧结装置的结构基本相同，不同之处在于：预热室4的长度L1＝2m，反应室10的长度L2＝2.5m，冷却室15的长度L3＝3m，隔热室13的长度L4＝0.5m。

(Cr,40W)(C_0.1N_0.9)粉体的推动式动态连续制备方法如下：

(1)配料

原料为Cr₂O₃粉体、WO₃粉体和活性炭粉，各原料占原料总质量的比例如下：

Cr₂O₃粉体 27.3％

WO₃粉体 55.5％

活性炭粉 17.2％

(2)混料和干燥

将步骤(1)计量好的原料放入滚动式球磨机中，加入硬质合金球作为研磨球体，球料比(质量比)为6:1，加入丙酮和水作为球磨介质，丙酮与水的质量比为4:1，在球磨转速24r/min的条件下研磨分散72小时，原料混合均匀，丙酮和水的加入总量为每1kg原料粉体中加入1L，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得混合浆料置于烘箱内在70℃干燥4小时得混合粉料，将该混合粉料装入反应舟中，每个反应舟中装600g。

(3)烧结

操作与实施例1的步骤(3)相同，操作参数如下：以3L/min的气体流速通过冷却室的进气口17向冷却室、反应室和预热室内充入氮气与氩气的混合气体，氮气与氩气的体积比为90:10，将预热室4中的温度加热到800℃，将反应室中的温度加热到1450℃，以0.8m/h的速度将反应舟通过推杆向出料口方向推进，当推入10个反应舟后，在推入第11个反应舟的同时打开冷却室的挡板取出第一个反应舟。

实施例8

本实施例中，推动式动态连续烧结装置的结构与实施例1所述推动式动态连续烧结装置的结构基本相同，不同之处在于：预热室4的长度L1＝2m，反应室10的长度L2＝2.5m，冷却室15的长度L3＝3m，隔热室13的长度L4＝0.5m，搅拌片14的数量为2片，预热室和反应室的加热器件均为感应式加热器件。

(Cr,40W)(C_0.7N_0.3)粉体的推动式动态连续制备方法如下：

(1)配料

原料为Cr₂O₃粉体、WO₃粉体和炭黑粉，各原料占原料总质量的比例如下：

Cr₂O₃粉体 26.5％

WO₃粉体 54％

炭黑粉 19.5％

(2)混料和干燥

将步骤(1)计量好的原料放入滚动式球磨机中，加入硬质合金球作为研磨球体，球料比(质量比)为8:1，加入无水乙醇为球磨介质，在球磨转速60r/min的条件下研磨分散30小时，原料混合均匀，无水乙醇的加入量为每1kg原料粉体中加入1.5L，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得混合浆料置于烘箱内在70℃干燥4小时得混合粉料，将该混合粉料装入反应舟中，每个反应舟中装600g。

(3)烧结

操作与实施例1的步骤(3)相同，操作参数如下：以1L/min的气体流速通过冷却室的进气口17向冷却室、反应室和预热室内充入氮气，将预热室4中的温度加热到900℃，将反应室中的温度加热到1550℃，以0.7m/h的速度将反应舟通过推杆向出料口方向推进。

实施例9

本实施例中，推动式动态连续烧结装置的结构与实施例1所述推动式动态连续烧结装置的结构基本相同，不同之处在于：预热室4的长度L1＝2m，反应室10的长度L2＝2.5m，冷却室15的长度L3＝3m，隔热室13的长度L4＝0.6m，搅拌片14的数量为3片，预热室和反应室的加热器件均为红外加热器件。

(Cr,10Mn)(C_0.7N_0.3)粉体的推动式动态连续制备方法如下：

(1)配料

原料为Cr₂O₃粉体、MnO₂粉体、炭黑粉和石墨粉，各原料占原料总质量的比例如下：

Cr₂O₃粉体 65.7％

MnO₂粉体 8.4％

炭黑粉+石墨粉 25.9％

(2)混料和干燥

将步骤(1)计量好的原料放入滚动式球磨机中，加入硬质合金球作为研磨球体，球料比(质量比)为8:1，加入无水乙醇为球磨介质，在球磨转速40r/min的条件下研磨分散55小时，原料混合均匀，无水乙醇的加入量为每1kg原料粉体中加入3L，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得混合浆料置于烘箱内在50℃干燥8小时得混合粉料，将该混合粉料装入反应舟中，每个反应舟中装600g。

(3)烧结

操作与实施例1的步骤(3)相同，操作参数如下：以0.5L/min的气体流速通过冷却室的进气口17向冷却室、反应室和预热室内充入氮气与氩气的混合气体，氮气与氩气的体积比为50:50，将预热室4中的温度加热到400℃，将反应室中的温度加热到1000℃，以0.7m/h的速度将反应舟通过推杆向出料口方向推进，当推入10个反应舟后，在推入第11个反应舟的同时打开冷却室的挡板取出第一个反应舟。

本实施例制备的(Cr,10Mn)(C_0.7,N_0.3)粉体的XRD图谱如图5所示，由图5可知，本实施例制备的(Cr,10Mn)(C_0.7,N_0.3)粉体为纯相粉体。

实施例10

本实施例中，推动式动态连续烧结装置的结构与实施例1所述推动式动态连续烧结装置的结构基本相同，不同之处在于：预热室4的长度L1＝2m，反应室10的长度L2＝2.5m，冷却室15的长度L3＝5m，隔热室13的长度L4＝0.6m，预热室和反应室的加热器件均为石墨碳管炉加热器件。

(Cr,10Mn)(C_0.3N_0.7)粉体的动态连续制备方法如下：

(1)配料

原料为Cr₂O₃粉体、MnO₂粉体和炭黑粉，各原料占原料总质量的比例如下：

Cr₂O₃粉体 68.9％

MnO₂粉体 8.7％

炭黑粉 22.4％

(2)混料和干燥

将步骤(1)计量好的原料放入滚动式球磨机中，加入硬质合金球作为研磨球体，加入无水乙醇为球磨介质，球料比(质量比)为9:1，在球磨转速48r/min的条件下研磨分散42小 时，原料混合均匀，无水乙醇的加入量为每1kg原料粉体中加入2.5L，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得混合浆料置于烘箱内在50℃干燥8小时得混合粉料，将该混合粉料装入反应舟中，每个反应舟中装600g。

(3)烧结

操作与实施例1的步骤(3)相同，操作参数如下：以2L/min的气体流速通过冷却室的进气口17向冷却室、反应室和预热室内充入氮气，将预热室4中的温度加热到600℃，将反应室中的温度加热到1300℃，以0.7m/h的速度将反应舟通过推杆向出料口方向推进。

实施例11

本实施例中，推动式动态连续烧结装置的结构与实施例1所述推动式动态连续烧结装置的结构基本相同，不同之处在于：预热室4的长度L1＝1.5m，反应室10的长度L2＝2.5m，冷却室15的长度L3＝5m，隔热室13的长度L4＝0.6m。

(Ti,10Cr,5V)(C_0.7N_0.3)粉体的推动式动态连续制备方法如下：

(1)配料

原料为TiO₂粉体、Cr₂O₃粉体、V₂O₅粉体和炭黑粉，各原料占原料总质量的比例如下：

(2)混料和干燥

将步骤(1)计量好的原料放入滚动式球磨机中，加入硬质合金球作为研磨球体，球料比(质量比)为8:1，加入丙酮和水为球磨介质，丙酮与水的质量比为3:1在球磨转速40r/min的条件下研磨分散55小时，原料混合均匀，丙酮和水的加入总量为每1kg原料粉体中加入2L，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得混合浆料置于烘箱内在50℃干燥8小时得混合粉料，将该混合粉料装入反应舟中，每个反应舟中装600g。

(3)烧结

操作与实施例1的步骤(3)相同，操作参数如下：以0.1L/min的气体流速通过冷却室的进气口17向冷却室、反应室和预热室内充入氮气，将预热室4中的温度加热到600℃，将反应室中的温度加热到1500℃，以0.9m/h的速度将反应舟通过推杆向出料口方向推进。

实施例12

本实施例中，推动式动态连续烧结装置的结构与实施例1所述推动式动态连续烧结装置 的结构基本相同，不同之处在于：预热室4的长度L1＝1.5m，反应室10的长度L2＝2.5m，冷却室15的长度L3＝5m，隔热室13的长度L4＝0.6m。

(Ti,15Mo,5Zr)(C_0.7N_0.3)粉体的推动式动态连续制备方法如下：

(1)配料

原料为Cr₂O₃粉体、MoO₃粉体、ZrO₂粉体和石墨粉，各原料占原料总质量的比例如下：

(2)混料和干燥

将步骤(1)计量好的原料放入滚动式球磨机中，加入硬质合金球作为研磨球体，球料比(质量比)为7:1，加无水乙醇作为球磨介质，在球磨转速30r/min的条件下研磨分散60小时，原料混合均匀，无水乙醇的加入量为每1kg原料粉体中加入2L，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得混合浆料置于烘箱内在100℃干燥2小时得混合粉料，将该混合粉料装入反应舟中，每个反应舟中装600g。

(3)烧结

操作与实施例1的步骤(3)相同，操作参数如下：以1.5L/min的气体流速通过冷却室的进气口17向冷却室、反应室和预热室内充入氮气，将预热室4中的温度加热到1000℃，将反应室中的温度加热到1600℃，以0.9m/h的速度将反应舟通过推杆向出料口方向推进。

实施例13

本实施例中，推动式动态连续烧结装置的结构与实施例1所述推动式动态连续烧结装置的结构基本相同，不同之处在于：预热室4的长度L1＝1.5m，反应室10的长度L2＝2.5m，冷却室15的长度L3＝5m，隔热室13的长度L4＝0.6m。

(V,10Mn)(C_0.7N_0.3)粉体的推动式动态连续制备方法如下：

(1)配料

原料为V₂O₅粉体、MnO₂粉体和活性炭粉，各原料占原料总质量的比例如下：

V₂O₅ 63.8％

MnO₂ 6.7％

活性炭 29.5％

(2)混料和干燥

将步骤(1)计量好的原料放入滚动式球磨机中，加入硬质合金球作为研磨球体，球料比(质量比)为8:1，加无水乙醇作为球磨介质，在球磨转速30r/min的条件下研磨分散60小时，原料混合均匀，无水乙醇的加入量为每1kg原料粉体中加入2.5L，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得混合浆料置于烘箱内在70℃干燥4小时得混合粉料，将该混合粉料装入反应舟中，每个反应舟中装600g。

(3)烧结

操作与实施例1的步骤(3)相同，操作参数如下：以1L/min的气体流速通过冷却室的进气口17向冷却室、反应室和预热室内充入氮气，将预热室4中的温度加热到400℃，将反应室中的温度加热到1000℃，以0.7m/h的速度将反应舟通过推杆向出料口方向推进。

实施例14

本实施例中，推动式动态连续烧结装置的结构与实施例1所述推动式动态连续烧结装置的结构基本相同，不同之处在于：预热室4的长度L1＝1.5m，反应室10的长度L2＝2.5m，冷却室15的长度L3＝5m，隔热室13的长度L4＝0.6m，搅拌片14的数量为3片，预热室和反应室的加热器件均为石墨碳管炉加热器件。

(Cr,40Hf)(C_0.3N_0.7)粉体的动态连续制备方法如下：

(1)配料

原料为Cr₂O₃粉体、HfO₂粉体和炭黑粉，各原料占原料总质量的比例如下：

Cr₂O₃粉体 29.7％

HfO₂粉体 54.7％

炭黑粉 15.6％

(2)混料和干燥

将步骤(1)计量好的原料放入滚动式球磨机中，加入硬质合金球作为研磨球体，球料比(质量比)为8:1，加入无水乙醇为球磨介质，在球磨转速24r/min的条件下研磨分散72小时，原料混合均匀，无水乙醇的加入量为每1kg原料粉体中加入3L，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得混合浆料置于烘箱内在70℃干燥4小时得混合粉料，将该混合粉料装入反应舟中，每个反应舟中装600g。

(3)烧结

操作与实施例1的步骤(3)相同，操作参数如下：以3L/min的气体流速通过冷却室的进气口17向冷却室、反应室和预热室内充入氮气与氩气的混合气体，氮气与氩气的体积比为60:40，将预热室4中的温度加热到400℃，将反应室中的温度加热到1000℃，以0.9m/h的速 度将反应舟通过推杆向出料口方向推进。

实施例15

本实施例中，推动式动态连续烧结装置的结构与实施例1所述推动式动态连续烧结装置的结构基本相同，不同之处在于：预热室4的长度L1＝2m，反应室10的长度L2＝1m，冷却室15的长度L3＝4m，隔热室13的长度L4＝0.6m。

(Ti,10La)(C_0.5N_0.5)粉体的推动式动态连续制备方法如下：

(1)配料

原料为TiO₂粉体、La₂O₃粉体和炭黑粉，各原料占原料总质量的比例如下：

TiO₂粉体 61.1％

La₂O₃粉体 13.9％

炭黑粉 25％

(2)混料和干燥

将步骤(1)计量好的原料放入滚动式球磨机中，加入硬质合金球作为研磨球体，球料比(质量比)为4:1，加无水乙醇作为球磨介质，在球磨转速30r/min的条件下研磨分散48小时，原料混合均匀，无水乙醇的加入量为每1kg原料粉体中加入3L，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得混合浆料置于烘箱内在50℃干燥8小时得混合粉料，将该混合粉料装入反应舟中，每个反应舟中装600g。

(3)烧结

操作与实施例1的步骤(3)相同，操作参数如下：以2L/min的气体流速通过冷却室的进气口17向冷却室、反应室和预热室内充入氮气，将预热室4中的温度加热到600℃，将反应室中的温度加热到1500℃，以1m/h的速度将反应舟通过推杆向出料口方向推进。

实施例16

本实施例中，推动式动态连续烧结装置的结构与实施例1所述推动式动态连续烧结装置的结构基本相同，不同之处在于：预热室4的长度L1＝2m，反应室10的长度L2＝3m，冷却室15的长度L3＝5m，隔热室13的长度L4＝0.5m，预热室和反应室的加热器件均为微波加热器件。

(V,20Cr,3Ce)(C_0.7N_0.3)粉体的推动式动态连续制备方法如下：

(1)配料

原料为V₂O₃粉体、Cr₂O₃粉体、CeO₂粉体、石墨粉和活性炭粉，各原料占原料总质量的比例如下：

(2)混料和干燥

将步骤(1)计量好的原料放入滚动式球磨机中，加入硬质合金球作为研磨球体，球料比(质量比)为5:1，加无水乙醇作为球磨介质，在球磨转速24r/min的条件下研磨分散72小时，原料混合均匀，无水乙醇的加入量为每1kg原料粉体中加入2L，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得混合浆料置于烘箱内在100℃干燥2小时得混合粉料。

(3)烧结

操作与实施例1的步骤(3)相同，操作参数如下：以0.8L/min的气体流速通过冷却室的进气口17向冷却室、反应室和预热室内充入氮气，将预热室4中的温度加热到800℃，将反应室中的温度加热到1450℃，以0.5m/h的速度将反应舟通过推杆向出料口方向推进，当推入10个反应舟后，在推入第11个反应舟的同时打开冷却室的挡板取出第一个反应舟。

本实施例制备的(V,20Cr,3Ce)(C_0.7N_0.3)粉体的XRD图谱如图6所示，由图6可知，本实施例制备的(V,20Cr,3Ce)(C_0.7N_0.3)粉体为纯相粉体。

实施例17

本实施例中，推动式动态连续烧结装置的结构与实施例1所述推动式动态连续烧结装置的结构基本相同，不同之处在于：预热室4的长度L1＝2m，反应室10的长度L2＝3m，冷却室15的长度L3＝5m，隔热室13的长度L4＝0.5m。

(V,30Nb,2Ti)(C_0.5N_0.5)粉体的推动式动态连续制备方法如下：

(1)配料

原料为V₂O₅粉体、Nb₂O₅粉体、TiO₂粉体和炭黑粉，各原料占原料总质量的比例如下：

(2)混料和干燥

将步骤(1)计量好的原料放入滚动式球磨机中，加入硬质合金球作为研磨球体，球料比(质量比)为8:1，加丙酮作为球磨介质，在球磨转速24r/min的条件下研磨分散72小时，原料混合均匀，丙酮的加入量为每1kg原料粉体中加入2.5L，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得混合浆料置于烘箱内在70℃干燥4小时得混合粉料，将该混合粉料装入反应舟中，每个反应舟中装600g。

(3)烧结

操作与实施例1的步骤(3)相同，操作参数如下：以2L/min的气体流速通过冷却室的进气口17向冷却室、反应室和预热室内充入氮气，将预热室4中的温度加热到900℃，将反应室中的温度加热到1550℃，以0.5m/h的速度将反应舟通过推杆向出料口方向推进。

实施例18

本实施例中，推动式动态连续烧结装置的结构与实施例1所述推动式动态连续烧结装置的结构基本相同，不同之处在于：预热室4的长度L1＝2m，反应室10的长度L2＝3m，冷却室15的长度L3＝5m，隔热室13的长度L4＝0.5m，预热室和反应室的加热器件均为感应式加热器件。

(V,15Ce)(C_0.7N_0.3)粉体的动态连续制备方法如下：

(1)配料

原料为V₂O₅粉体、CeO₂粉体和炭黑粉，各原料占原料总质量的比例如下：

V₂O₅粉体 55％

CeO₂粉体 18.0％

炭黑粉体 27％

(2)混料和干燥

将步骤(1)计量好的原料放入滚动式球磨机中，加入硬质合金球作为研磨球体，球料比(质量比)为10:1，加无水乙醇作为球磨介质，在球磨转速40r/min的条件下研磨分散55小时，原料混合均匀，无水乙醇的加入量为每1kg原料粉体中加入2L，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得混合浆料置于烘箱内在70℃干燥4小时得混合粉料，将该混合粉料装入反应舟中，每个反应舟中装600g。

(3)烧结

操作与实施例1的步骤(3)相同，操作参数如下：以2L/min的气体流速通过冷却室的进气口17向冷却室、反应室和预热室内充入氮气，将预热室4中的温度加热到400℃，将反应室中的温度加热到1000℃，以0.5m/h的速度将反应舟通过推杆向出料口方向推进。

实施例19

本实施例中，推动式动态连续烧结装置的结构与实施例1所述推动式动态连续烧结装置的结构基本相同，不同之处在于：预热室4的长度L1＝2m，反应室10的长度L2＝2.5m，冷 却室15的长度L3＝5m，隔热室13的长度L4＝0.6m，预热室和反应室的加热器件均为感应式加热器件。

(Cr,10V)(C_0.1N_0.9)粉体的旋转式动态连续制备方法如下：

(1)配料

原料为Cr粉、V₂O₃粉体和炭黑粉，各原料占原料总质量的比例如下：

Cr粉 81.7％

V₂O₃粉体 13.1％

炭黑粉 5.2％

(2)混料和干燥

将步骤(1)计量好的原料放入滚动式球磨机中，加入硬质合金球作为研磨球体，球料比(质量比)为9:1，加无水乙醇作为球磨介质，在球磨转速48r/min的条件下研磨分散42小时，原料混合均匀，无水乙醇丙酮的加入量每1kg原料粉体中加入2.5L，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得混合浆料置于烘箱内在50℃干燥8小时得混合粉料，将该混合粉料装入反应舟中，每个反应舟中装600g。

(3)烧结

操作与实施例1的步骤(3)相同，操作参数如下：以3L/min的气体流速通过冷却室的进气口17向冷却室、反应室和预热室内充入氮气，将预热室4中的温度加热到600℃，将反应室中的温度加热到1300℃，以0.7m/h的速度将反应舟通过推杆向出料口方向推进。

实施例20

本实施例中，推动式动态连续烧结装置的结构与实施例1所述推动式动态连续烧结装置的结构基本相同，不同之处在于：预热室4的长度L1＝1m，反应室10的长度L2＝3m，冷却室15的长度L3＝1m，隔热室13的长度L4＝0.6m。

(Ti,40Ta)(C_0.1N_0.9)粉体的旋转式动态连续制备方法如下：

(1)配料

原料为Ti粉体、Ta₂O₅粉体和炭黑粉，各原料占原料总质量的比例如下：

Ti粉 22.1％

Ta₂O₅粉体 67.8％

炭黑粉 10.1％

(2)混料和干燥

将步骤(1)计量好的原料放入滚动式球磨机中，加入硬质合金球作为研磨球体，球料比(质量比)为10:1，加无水乙醇作为球磨介质，在球磨转速24r/min的条件下研磨分散72小 时，原料混合均匀，无水乙醇丙酮的加入量每1kg原料粉体中加入1L，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得混合浆料置于烘箱内在70℃干燥4小时得混合粉料，将该混合粉料装入反应舟中，每个反应舟中装600g。

(3)烧结

操作与实施例1的步骤(3)相同，操作参数如下：以3L/min的气体流速通过冷却室的进气口17向冷却室、反应室和预热室内充入氮气，将预热室4中的温度加热到1200℃，将反应室中的温度加热到2000℃，以0.8m/h的速度将反应舟通过推杆向出料口方向推进。

实施例21

本实施例中，推动式动态连续烧结装置的结构与实施例1所述推动式动态连续烧结装置的结构基本相同，不同之处在于：预热室4的长度L1＝2m，反应室10的长度L2＝2.5m，冷却室15的长度L3＝3m，隔热室13的长度L4＝0.5m，预热室和反应室的加热器件均为石墨碳管炉加热器件。

(Ti,40Ta)(C_0.9N_0.1)粉体的旋转式动态连续制备方法如下：

(1)配料

原料为Ti粉体、Ta₂O₅粉体和炭黑粉，各原料占原料总质量的比例如下：

Ti粉 20.5％

Ta₂O₅粉体 63.2％

炭黑粉 16.3％

(2)混料和干燥

将步骤(1)计量好的原料放入滚动式球磨机中，加入硬质合金球作为研磨球体，球料比(质量比)为10:1，加无水乙醇作为球磨介质，在球磨转速24r/min的条件下研磨分散72小时，原料混合均匀，无水乙醇丙酮的加入量每1kg原料粉体中加入1L，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得混合浆料置于烘箱内在70℃干燥4小时得混合粉料，将该混合粉料装入反应舟中，每个反应舟中装600g。

(3)烧结

操作与实施例1的步骤(3)相同，操作参数如下：以3L/min的气体流速通过冷却室的进气口17向冷却室、反应室和预热室内充入氮气与氩气的混合气体，氮气与氩气的体积比为40:60，将预热室4中的温度加热到1200℃，将反应室中的温度加热到2000℃，以0.8m/h的速度将反应舟通过推杆向出料口方向推进。

实施例22

本实施例中，推动式动态连续烧结装置的结构与实施例1所述推动式动态连续烧结装置的结构基本相同，不同之处在于：预热室4的长度L1＝2m，反应室10的长度L2＝3m，冷却室15的长度L3＝5m，隔热室13的长度L4＝0.5m。

(V,20Cr)(C_0.7N_0.3)粉体的旋转式动态连续制备方法如下：

(1)配料

原料为V粉、Cr₂O₃粉体和炭黑粉，各原料占原料总质量的比例如下：

V粉 60％

Cr₂O₃粉体 22.4％

炭黑粉 17.6％

(2)混料和干燥

将步骤(1)计量好的原料放入滚动式球磨机中，加入硬质合金球作为研磨球体，球料比(质量比)为5:1，加无水乙醇作为球磨介质，在球磨转速24r/min的条件下研磨分散72小时，原料混合均匀，无水乙醇丙酮的加入量每1kg原料粉体中加入2L，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得混合浆料置于烘箱内在100℃干燥2小时得混合粉料，将该混合粉料装入反应舟中，每个反应舟中装600g。

(3)烧结

操作与实施例1的步骤(3)相同，操作参数如下：以1L/min的气体流速通过冷却室的进气口17向冷却室、反应室和预热室内充入氮气，将预热室4中的温度加热到800℃，将反应室中的温度加热到1450℃，以0.5m/h的速度将反应舟通过推杆向出料口方向推进。

实施例23

本实施例中，推动式动态连续烧结装置的结构与实施例1所述推动式动态连续烧结装置的结构基本相同，不同之处在于：预热室4的长度L1＝2m，反应室10的长度L2＝3m，冷却室15的长度L3＝5m，隔热室13的长度L4＝0.5m。

(Ti,40V)(C_0.9N_0.1)粉体的旋转式动态连续制备方法如下：

(1)配料

原料为Ti粉体、V₂O₅粉体和炭黑粉，各原料占原料总质量的比例如下：

Ti粉 32.7％

V₂O₅粉体 41.3％

炭黑粉 26％

(2)混料和干燥

将步骤(1)计量好的原料放入滚动式球磨机中，加入硬质合金球作为研磨球体，球料比 (质量比)为10:1，加无水乙醇作为球磨介质，在球磨转速24r/min的条件下研磨分散72小时，原料混合均匀，无水乙醇丙酮的加入量每1kg原料粉体中加入1L，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得混合浆料置于烘箱内在70℃干燥4小时得混合粉料，将该混合粉料装入反应舟中，每个反应舟中装600g。

(3)烧结

操作与实施例1的步骤(3)相同，操作参数如下：以0.5L/min的气体流速通过冷却室的进气口17向冷却室、反应室和预热室内充入氮气，将预热室4中的温度加热到800℃，将反应室中的温度加热到1450℃，以0.5m/h的速度将反应舟通过推杆向出料口方向推进。

Claims (8)

1.(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体的推动式动态连续制备方法，所述化学式(M1,M2)(C_xN_1-x)中，M1为Ti、V、Cr中的一种，M2为Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Mn、镧系稀土元素中的至少一种，M1的质量为M1和M2质量之和的60％～90％，且M1和M2不为同一元素，x为0.1～0.9，其特征在于工艺步骤如下：

(1)配料

制备(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体的原料为M1与O的化合物粉体、M2与O的化合物粉体和还原剂，M1与O的化合物粉体的质量占原料总质量的26.5～68.9％，M2与O的化合物粉体的质量占原料总质量的6.7～55.5％，还原剂的质量占原料总质量的15.5～29.5％；

或制备(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体的原料为M1粉体、M2与O的化合物粉体和还原剂，M1粉体的质量占原料总质量的20.5～81.7％，M2与O的化合物粉体的质量占原料总质量的13.0～63.2％，还原剂的质量占原料总质量的5.2～26％；

(2)混料与干燥

将步骤(1)计量好的原料放入球磨机中，加入研磨球体和湿磨介质进行湿磨，使原料混合均匀，湿磨介质的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得混合浆料干燥即得制备(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体的混合粉料；

(3)烧结

使用推动式动态连续烧结装置，所述推动式动态连续烧结装置包括依次衔接并相通的加料室(2)、预热室(4)、反应室(10)、隔热室(13)和冷却室(15)及装载原料粉体和反应产物的反应舟(8)，推动反应舟运动的推杆(1)，可使推杆作往复直线运动的驱动机构，支撑加料室(2)、预热室(4)、反应室(10)、隔热室(13)、冷却室(15)和驱动机构的支撑架(20)；所述加料室(2)顶部设置有加料口并配备有覆盖加料口的盖板(3)，加料室端部设置有推杆进出孔；所述预热室的室壁安装有低温加热器件(6)和低温热电偶(7)，设置有出气口(5)；所述反应室(10)的室壁安装有高温加热器件(11)和高温热电偶(12)；所述冷却室的室壁上设置有进气口(17)，出料端设置有挡板(19)；

烧结装置的预热室、反应室和冷却室为与大气相通的开放体系，首先以0.1～3L/min的气体流速通过冷却室的进气口向冷却室、反应室和预热室内充入氮气或氮气与氩气的混合气体，然后将预热室内的温度加热到预热温度，将反应室内的温度加热到反应温度，使冷却室处于工作状态，继后将装载有混合粉料的反应舟间隔一定时间陆续放入进料室，并间歇性地将装载有混合粉料的反应舟以0.5m/h～1m/h的速度向出料口方向匀速推进，使反应舟中的混合粉料在通过预热室的过程中进一步干燥并提高温度，在通过反应室后完成反应形成反应产物，使反应舟中的反应产物在经过冷却室的过程中被冷却，即得(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体；

制备(Ti,M2)(C_xN_1-x)粉体时，预热温度为600～1200℃，反应温度为1500～2000℃；制备(Cr,M2)(C_xN_1-x)粉体或(V,M2)(C_xN_1-x)粉体时，预热温度为400～900℃，反应温度为1000～1550℃。

2.根据权利要求1所述(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体的推动式动态连续制备方法，其特征在于烧结装置预热室的长度为1～2m，反应室的长度为1～3m，冷却室(15)的长度(L3)为1～5m，隔热室(13)的长度(L4)为0.5～0.6m。

3.根据权利要求1或2所述(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体的推动式动态连续制备方法，其特征在于向冷却室、反应室和预热室内充入氮气与氩气的混合气体时，氮气的体积为氮气和氩气体积之和的30％～90％。

4.根据权利要求1或2所述(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体的推动式动态连续制备方法，其特征在于M1与O的化合物粉体为TiO₂粉体、Cr₂O₃粉体、V₂O₃粉体、V₂O₅粉体中的一种，M2与O的化合物粉体为TiO₂粉体、Cr₂O₃粉体、V₂O₃粉体、V₂O₅粉体、Ta₂O₅粉体、Nb₂O₅粉体、WO₃粉体、MoO₃粉体、MnO₂粉体、ZrO₂粉体、HfO₂粉体、镧系氧化物粉体中的至少一种。

5.根据权利要求1或2所述(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体的推动式动态连续制备方法，其特征在于所述还原剂为石墨粉、碳黑粉、活性炭粉中的至少一种。

6.根据权利求1所述(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体的推动式动态连续制备方法，其特征在于所述驱动机构包括可正转与反转的电机(21)、链传动副(22)和齿轮齿条传动副，链传动副主要由主动链轮、链条和从动链轮组成，齿轮齿条传动副主要由主动齿轮、从动齿轮和齿条组成，链传动副中的主动链轮安装在电机(21)的动力输出轴上，从动链轮与齿轮齿条传动副中的主动齿轮同轴安装，齿轮齿条传动副中的从动齿轮(23)分别与主动齿轮和齿条(24)啮合，齿条通过连接杆(14)与推杆(1)相连。

7.根据权利要求1或6所述(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体的推动式动态连续制备方法，其特征在于所述反应舟(8)由舟体(8-1)和用于覆盖舟体的隔热板(8-2)组成，所述舟体的一端端面上设置有推块(8-4)，所述隔热板由刚玉或石墨制作，隔热板上设置有多个气孔(8-3)。

8.根据权利要求1或6所述(M1,M2)(C_xN_1-x)粉体的推动式动态连续制备方法，其特征在于冷却室(15)的室壁为夹层结构形成环形冷却介质腔，室壁上设置有与所述冷却介质腔相通的冷却介质入口(18)和冷却介质出口(16)；预热室室壁安装的低温加热器件(6)和反应室(10)室壁安装的高温加热器件(11)为电阻式加热器件、感应式加热器件、微波加热器件、红外加热器件、石墨碳管炉加热器件中的一种。