氮化钛是一种具有诸多优良性能的材料,例如熔点和硬度高、导电性和导热性优良、耐腐蚀和磨损性好,因而在金属陶瓷、高温涂层、电子领域等有广泛应用。但就目前而言,氮化钛的商品化应用程度并不高,限制其应用的主要因素就是生产成本问题。目前,工业上大规模生产氮化钛粉末的方法有钛粉和氢化钛粉的氮化法,其他方法暂时还不能进行规模化生产,而Ti/TiH₂价格昂贵,也限制了其进一步发展。因此,研究出切实可行且生产成本低的氮化钛粉末制备方法具有重要意义。本文提出一种基于氨气直接还原氮化二氧化钛制备氮化钛的新方法,以NH₃作为还原剂和氮源,借助气固相反应速率快的优点,实现低温快速制备TiN粉末。论文首先通过热力学计算软件（FactSage 6.2）查明了二氧化钛还原氮化的热力学规律。具体研究了TiO₂-NH₃体系里不同气体成分对TiO₂的还原和氮化效果,热力学平衡表明,NH₃在高温下会发生分解,分解的H₂在温度低于1773K以下只能将TiO₂还原至Ti₃O₅,而N₂无法氮化钛氧化物。在氨气还原氮化TiO₂的过程中,固体产物可能分为三种,低价钛氧化物,钛氧化物和氮化钛的混合物以及纯氮化钛,增大NH₃比例可以得到高纯度的氮化钛,在较低温度下增大氨气比例可以不经过中间氧化物而得到氮化钛。其次研究了热还原氮化工艺中的物相转变规律,研究了NH₃高温分解行为,1000℃下NH₃分解比例为60%,实际气体成分中H₂体积百分比为56.3%,N₂占比18.8%,残留NH₃占比24.9%。研究了H₂:N₂摩尔比3:1时对TiO₂的还原氮化效果,1200℃时该比例的混合气体只能够将TiO₂还原至Ti₄O₇,在1400℃下,H₂只能够将TiO₂还原至Ti₃O₅,N₂不能够将钛氧化物氮化为TiN。通过XRD分析测试手段研究了二氧化钛的物相转变历程,不同温度下氨气还原氮化TiO₂的反应路径不同,在1000℃及以下温度,TiO₂的转变路径为TiO₂→TiN→Ti（N,O）,在温度高于1000℃时,TiO₂被还原后氮化,转变路径为TiO₂→Ti_nO_2n-1→TiN→Ti（N,O）,不同温度下的还原程度不同,在试验结果中,1100℃下为Ti₄O₇,1200℃下为Ti₃O₅,温度越高,钛的价态越低。最后,对氨气热还原氮化法制备氮化钛的工艺进行了深入研究,探查了不同工艺制度（焙烧温度、焙烧时间、氨气流量等）对氮化钛粉末制备的影响,研究结果表明,反应温度和还原氮化时间对NH₃的还原氮化效果影响明显,提高温度和延长时间都有助于降低产物中的O含量;试验条件下最优的工艺参数为NH₃流量为150ml/min时在1200℃反应8h,此时样品中的O含量为0.51%,初步推测其TiN含量超过99%,达到实验室药品分析纯的纯度。本课题具有较好的前瞻性和探索性,为制备高纯度的、粒度分布窄的和细粒径的TiN粉末提供了新的技术路线,具有应用价值。