在超细硬质合金制备中,V₈C₇是最有效的晶粒长大抑制剂,以纳米V₈C₇粉末代替目前使用的微米V₈C₇粉末有利于制备晶粒细小、组织结构均匀的超细合金,从而使合金具有更高的力学性能。本文通过对纳米V₈C₇粉末的制备及在超细硬质合金中的应用、V₈C₇粉末制备过程中出现的V₈C₇→δ-VC_1-X相变、粉末的性能进行系统研究,主要研究内容和结果如下:1.改变传统碳热反应中碳的添加方式,首次采用“V₂O₅溶解于有机酸溶液→喷雾干燥→1100℃真空碳化”方法制备了纳米V₈C₇粉末。由于有机酸溶液除了使V₂O₅粉末溶解并使其还原成V₂O₃外,还可提供碳源,使V₂O₃与C在真空碳化时达到分子级别均匀混合,缩短反应扩散路程,从而降低了碳化温度,避免晶粒长大。克服了传统碳热法中碳化温度高、粉末粒度粗的缺点。2.采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、差热分析等对制备纳米V₈C₇粉末过程中的物相和形貌变化进行观察与分析。前驱体粉末真空碳化时,温度由室温升高到1300℃生成的产物分别为:V₂O₃→VC_1-X→V₈C₇→δ-VC_1-X。3.通过对δ-VC_1-X和V₈C₇结构振幅的计算,得到δ-VC_1-X和V₈C₇的X衍射消光规律。解释了在V₈C₇→δ-VC_1-X相变中,由于空位在晶格中分布的变化引起x射线超结构衍射峰的消失;测量得到V₈C₇有序-无序相变温度,由V₈C₇有序-无序相变过程中自由能与温度和有序度的函数关系,计算得到V₈C₇→δ-VC_1-X相变时有序度由0.23突变为0。4.对不同碳含量有序态的碳化钒晶格常数进行了测定,由晶格常数和有序度的函数关系,得到VC_0.802、VC_0.833、VC_0.865以V₈C₇结构存在的最大有序度及在最大有序度时的晶格常数。5.首次采用双臂电桥法测量不同碳含量和相结构碳化钒的电阻,结果表明随着无序态碳化钒中碳含量的增加,晶格中空位浓度减小,对电子的散射减小,其电阻率降低。在相同碳含量下,有序相由于其空位的有序分布,电子易于运动,其电阻率低于无序相。6.在12%Co超细硬质合金中,与微米级的碳化钒粉末相比,纳米碳化钒有效抑制WC晶粒长大,合金晶粒细小、组织结构均匀、烧结温度降低30℃,抗弯强度提高7-8%.