TW201512099A - 鉻金屬粉末 - Google Patents

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Abstract

本發明提供具有至少90Ma%鉻含量之金屬粉末,其特徵為根據EN ISO 14577-1之奈米硬度□4GPa,及/或特徵為在550MPa之壓縮壓力下根據ASTM B312-09量測之至少7MPa之生坏強度。

Description

鉻金屬粉末
本發明係關於一種具有至少90Ma%之鉻含量之金屬粉末及其生產方法。
自鉻氧化物大規模工業生產鉻金屬粉末當前僅藉由鋁熱(粉末形態,參見圖1)及電解(粉末形態,參見圖2)方法進行。然而,由此生產之粉末具有不良壓縮及燒結行為。另外,由於Cr(VI)化合物之使用,電解方法對環境有害。愈來愈嚴格的環境法規使得此製程在經濟上及環境上不再為正當的。
除已提及方法以外,亦描述使用氫及/或碳還原鉻氧化物(參見例如:「Metallurgy of the Rarer Metals-Chromium」;Arthur Henry Sully;Butterworths Scientific Publications(1954)、GB 512,502、JP 54013408 A、JP 07216474 A、JP 3934686 B2及JP 06081052 A)。
然而,到目前為止不可能使用已知方法來生產適合於要求高的粉末冶金製程(例如生產薄壁組件或具有較複雜形狀之組件)之鉻金屬粉末,特定言之由於已知粉末之生坏強度(green strength)過低且其硬度過高。
因此,本發明具有以下目標:提供具有至少90Ma%之鉻含 量之金屬粉末,其可藉由粉末冶金,特定言之藉由壓縮及燒結經良好加工。特定言之,提供一種金屬粉末,使用該金屬粉末藉由粉末冶金可以簡單方式生產形狀複雜及/或薄壁之組件。此外,可以高金屬純度生產該金屬粉末,特定言之以與電解獲得之金屬粉末相比較相當或較佳之金屬純度生產。此外,本發明之目標為提供適用於大規模工業、有成本效益且環保地生產該等金屬粉末之方法。
該目標藉由具有至少90Ma%之鉻含量之金屬粉末達成,該金屬粉末之特徵為根據EN ISO 14577-1(2002版-根據Oliver及Pharr之玻氏(Berkovich)穿透體及分析方法)量測之奈米硬度HIT 0.005/5/1/5 4GPa。在此狀況下,硬度值與較佳不經受例如退火之進一步後處理的金屬粉末相關。奈米硬度HIT 0.005/5/1/5較佳地3.7GPa,尤其較佳地3.4GPa。在要求極高狀況下,例如對於壁極薄之組件,已證實3.1GPa之奈米硬度HIT 0.005/5/1/5。在極純鉻粉末狀況下,可實現大致1.4GPa之奈米硬度HIT 0.005/5/1/5。在此狀況下,在純鉻相中測定奈米硬度。若不存在純鉻相,則在最富鉻相(具有最高鉻含量之相)中測定奈米硬度。因此,根據本發明之金屬粉末具有與根據先前技術之金屬粉末之奈米硬度相比顯著較低的奈米硬度。由於根據本發明之粉末可在無下游研磨製程的情況下生產,特定奈米硬度亦可在根據BET之表面積較佳0.05m2/g之極細粒粉末狀況下達成。在本申請案之範疇內,關於根據BET之表面積之規格與根據標準(ISO 9277:1995,量測值範圍:0.01-300m2/g;裝置:Gemini II 2370,加熱溫度:130℃,加熱時間:2小時;吸附劑:氮氣,經由五點測定法進行容量分析)之BET量測值相關。
此外,該目標藉由具有至少90Ma%之鉻含量之金屬粉末達 成,該金屬粉末之特徵為在550MPa之壓縮壓力下根據ASTM B 312-09量測之至少7MPa,較佳至少10MPa,尤其較佳至少15MPa,特定言之尤其較佳至少20MPa之生坏強度。在具有相對較高BET表面積之極純粗粒鉻粉末狀況下,在550MPa之壓縮壓力下,可實現具有高達大致50MPa之生坏強度的金屬粉末。ASTM B 312-09在蠟是否用作壓縮添加劑狀況下懸而未決。根據本發明,蠟用作壓縮添加劑,確切而言,0.6Ma%之醯胺蠟,亦即LICOWAX® Micropowder PM(供應商為Clariant,產品編號為107075,CAS第00110-30-5號)。
此外,生坏強度較佳具有以下值:在450MPa之壓縮壓力下,至少8MPa,較佳至少13MPa;在300MPa之壓縮壓力下,至少6MPa,較佳至少11MPa;在250MPa之壓縮壓力下,至少4MPa,較佳至少6MPa;且在150MPa之壓縮壓力下,至少2MPa,較佳至少2.5MPa。可達成在450MPa、300MPa及250MPa之壓縮壓力下之18.5MPa、13.0MPa及7.5MPa及更大之生坏強度。
根據本發明之金屬粉末可以簡單方式藉由粉末冶金,例如藉由壓縮及燒結來加工。特定言之,根據本發明之金屬粉末允許具有薄壁區域、複雜形狀或相對不利的壓縮比之組件之簡單且有成本效益的粉末冶金生產。
若鉻含量為至少90Ma%且因此其他材料含量不超過10Ma%,則可達成關於奈米硬度及生坏強度之性質。在此狀況下,其他材料適宜與鉻相分開提供。此外,其他材料可較佳經由擴散結合以金屬或非金屬之形式附著。該等粉末稱為複合粉末。其他材料之比例(有利地<5Ma%) 亦可溶解於鉻中且形成鉻混合晶體。該等粉末稱為合金粉末。金屬粉末因此包含純鉻相及/或鉻混合晶體相。
舉例而言,La2O3(至多5Ma%)或銅(至多10Ma%)可視作合金組份,其中,在La2O3、La(OH)3狀況下及在銅狀況下,CuO與Cr2O3混合且供應至還原。然而,當然,其他金屬或非金屬亦為可能的。
金屬粉末較佳具有在550MPa之壓縮壓力下至少7MPa、較佳至少10MPa、尤其較佳至少15MPa、特定言之尤其較佳至少20MPa之生坏強度,以及4GPa、較佳3.7GPa、尤其較佳3.4GPa、特定言之尤其較佳3.1GPa之奈米硬度HIT 0.005/5/1/5
此外,根據本發明之金屬粉末較佳具有海綿狀粒子形狀/形態(粒子形狀/形態之分類參見Powder Metallurgy Science;Randall M.German;MPIF;Princeton,1994,第二版,第63頁)。此對於生坏強度具有有利影響。
海綿狀粒子形狀/形態與低硬度之組合准許相對較高的壓縮密度,但最重要的為在給定密度下准許極高生坏強度。
圖1顯示當前僅藉由鋁熱(粉末形態,參見圖1)方法進行自鉻氧化物大規模工業生產鉻金屬粉末。
圖2顯示當前僅藉由電解(粉末形態,參見圖2)方法進行自鉻氧化物大規模工業生產鉻金屬粉末。
圖3顯示Cr2O3(顏料品質)之SEM圖像。
圖4、圖5a、圖5b顯示根據本發明之方法可獲得之金屬粉末之SEM圖 像。
圖6顯示與鋁熱生產之鉻粉末(Cr標準)相比,本發明之粉末(CP-181)之生坏強度。
圖7顯示與具有不同純度(按wt%計之規格)及粉末粒徑之鋁熱(A-Cr)及電解(E-Cr)生產之鉻相比,本發明之粉末之相對壓縮密度。
圖8顯示根據本發明之在不同溫度下Cr2O3還原成鉻之時間曲線。
圖9顯示本發明之不同鉻粉末之比表面積。
在一個較佳具體實例變體中,規定金屬粉末在無表面增大操作情況下根據BET之表面積0.05m2/g之。根據BET之表面積較佳為0.07m2/g。可達成0.25m2/g及0.25m2/g以上根據BET之表面積。在無表面增大操作情況下在此上下文中亦可意謂「原樣生產(as produced)」且對於熟習此項技術者而言指示金屬粉末直接自方法獲得,且特定言之不再經受研磨操作。此類研磨操作可根據金屬粉末之形態辨識,因為在研磨操作期間形成光滑的破裂表面,在未經研磨的粉末中不會發現該等光滑的破裂表面。根據本發明,較佳僅提供去黏聚。
在一個具體實例變體中,規定根據本發明之金屬粉末具有99.0Ma%,較佳99.5Ma%,尤其較佳99.9Ma%,特定言之較佳99.99Ma%之金屬純度,亦即鉻相對於其他金屬之含量。在此狀況下,金屬純度應理解為在不考慮非金屬組份,例如氧、碳、氮及氫情況下之金屬粉末純度。
根據本發明之金屬粉末之氧含量較佳不高於1500μg/g鉻,尤其較佳不高於1000μg/g鉻。在一個尤其較佳具體實例變體中,氧含量不 高於500μg/g鉻。可達成之碳含量可設定為極低的,且較佳不高於150μg/g鉻,尤其較佳不高於100μg/g鉻。在一個尤其較佳具體實例變體中,碳含量不高於50μg/g鉻。
在一個具體實例變體中,規定金屬粉末經粒化。可藉由典型方法進行粒化,較佳藉由噴霧粒化或黏聚(就此而言,亦參見Powder Metallurgy Science;Randall M.German;MPIF;Princeton,1994,第二版,第183至184頁)。在此狀況下,粒化應理解為將個別粉末粒子接合在一起,該等粉末粒子例如藉助於黏合劑或藉由燒結頸形成而彼此連接。
在一個具體實例變體中,金屬粉末具有2.0g/cm3之容積密度。容積密度較佳為0.1g/cm3至2g/cm3,尤其較佳為0.5g/cm3至1.5g/cm3。由於對於可達成之粒徑或BET表面積(較佳0.05m2/g)達成相對較高的容積密度,粉末在壓縮操作期間具有良好填充行為。
此外,金屬粉末在550MPa之壓縮壓力下較佳具有80%理論密度之壓縮密度。因此可能製造接近最終輪廓之組件而不產生較高燒結損失。
根據本發明之金屬粉末可藉由在氫氣及烴之至少暫時作用下還原視情況具有混合固體碳源的由氧化鉻及氫氧化鉻組成之群中的至少一種化合物來生產。較佳地,呈粉末形式之Cr(III)化合物考慮例如Cr2O3、CrOOH、Cr(OH)3之氧化鉻或氫氧化鉻,或鉻氧化物與鉻氫氧化物之混合物。較佳鉻來源為Cr2O3。為了在最終產品中達成較高純度,較佳規定所使用之Cr2O3具有至少顏料品質。
較佳地將視情況具有混合固體碳源之由氧化鉻及氫氧化鉻 組成之群中的化合物加熱至溫度TR,1100℃TR 1550℃,且視情況保持在此溫度下。<1100℃或>1550℃之溫度導致粉末性質劣化,或導致方法成本效益較低。若選擇大致1200℃至1450℃之溫度TR,則對於工業目的反應尤其良好地運作。
當在根據本發明之低溫範圍中時,為了設定90%之有利還原程度,必需在TR下保持極長時間,在根據本發明之較高溫度範圍中,保持時間可選擇為極短或可完全省略。還原程度R定義為直至t時刻氧化鉻或氫氧化鉻中降解之氧的物質數量相對於在未經還原之鉻化合物中之總存在氧數量之比率:%red=( Mred,O / Ma,O )x 100
%red 以%計之還原程度
Mred,O 經還原之粉末中O之質量[g]
Ma,O 粉末批料中O之質量[g](在還原之前)
基於實施例,熟習此項技術者可以簡單方式確定用於其鍋爐(連續鍋爐、分批鍋爐、最大可達成之鍋爐溫度……)之溫度與時間之最佳組合。反應較佳在反應時間之至少30%、尤其較佳至少50%中基本上保持恆定(等溫)在TR下。
烴之存在確保具有根據本發明之性質之粉末經由化學輸送製程形成。反應之總壓力有利地為0.95巴至2巴。大於2巴之壓力對於方法之成本效益具有不利影響。小於0.95巴之壓力對於所產生之烴分壓具有不利影響,其繼而對於經由氣相之輸送製程具有極不利的影響,該等輸送製程對於設定根據本發明之粉末性質(例如硬度、生坏強度、比表面積) 具有極大重要性。另外,小於0.95巴之壓力對於製程成本具有不利影響。
實施例揭示可如何以簡單方式設定烴分壓。有利地以CH4形式提供烴。較佳地,至少在加熱操作期間,烴分壓至少暫時地為5毫巴至500毫巴。<5毫巴之烴分壓對於粉末性質,尤其對於生坏強度具有不利影響。>500毫巴之烴分壓使得還原粉末中具有較高的碳含量。在此狀況下,殘氣氛圍較佳地為氫氣。氫氣及烴之作用較佳地至少在800℃至1050℃之溫度範圍中發生。在此溫度範圍中,烴分壓較佳地為5毫巴至500毫巴。在此狀況下,自起始材料形成之反應混合物較佳地處在此溫度範圍中至少45分鐘,尤其較佳至少60分鐘。此時間包括加熱操作以及在此溫度範圍中之任何可能的等溫保持階段兩者。藉由根據本發明之方法條件來確保在較佳<TR之溫度下,選自由氧化鉻及氫氧化鉻組成之群之至少一種化合物在氫氣及烴之作用下至少部分反應以形成鉻碳化物。較佳的鉻碳化物為Cr3C2、Cr7C3及Cr23C6。經由烴分壓引起之鉻碳化物之部分形成繼而對於粉末性質具有有利影響。此外,藉由根據本發明之方法條件來確保鉻碳化物與存在於反應混合物中及/或混合之氧化鉻/氫氧化鉻反應以形成鉻,其中此製程在TR下起支配作用。
烴可以氣體形式添加至反應中,較佳地不與固體碳源混合。在此狀況下,來自由氧化鉻及氫氧化鉻組成之群之至少一種化合物較佳地在H2-CH4氣體混合物之至少暫時作用下經還原。有利地選擇在1至200,尤其有利地在1.5至20範圍內之H2/CH4體積比。在此狀況下,H2-CH4氣體混合物之作用較佳至少暫時地在加熱至TR之階段期間發生,其中對於粉末形式形成之影響特定言之在850℃至1000℃之溫度範圍中為極有利的。若達到 大致1200℃之溫度,則製程較佳地切換至純氫氣氛圍,其較佳具有<-40℃之露點(在氣體供應之區域中量測)。若TR小於1200℃,則轉換至純氫氣氛圍較佳在達到TR後發生。在TR下之等溫階段及冷卻至室溫有利地在氫氣氛圍中發生。特定言之在冷卻期間,宜使用具有<-40℃之露點之氫氣以避免反氧化。
在一個具體實例中,將固體碳源混合至氧化鉻及/或氫氧化鉻。較佳地,在此狀況下,在鉻化合物中每莫耳氧使用在0.75莫耳與1.25莫耳之間,較佳地在0.90莫耳與1.05莫耳之間的碳。在此狀況下,此意謂對於與鉻化合物之反應可獲得碳之數量。在一個尤其較佳的具體實例變體中,氧與碳之比率為略微低於化學計算量,為大致0.98。較佳地,規定固體碳源選自碳黑、活性碳、石墨、碳釋放化合物或其混合物之群。例如Cr3C2、Cr7C3及Cr23C6之鉻碳化物可視作碳釋放化合物之實例。將粉末混合物在含H2氛圍中加熱至TR。在此狀況下,H2壓力較佳地經設定以使得至少在800℃至1050℃之溫度範圍中產生5毫巴至500毫巴之CH4分壓。在TR下之等溫階段及冷卻至室溫再次有利地在氫氣氛圍中發生。在此等製程階段期間,烴之存在為不必要的。在此製程階段期間及在冷卻階段期間,氫氣阻止反氧化製程。在冷卻階段期間,較佳使用具有<-40℃之露點之氫氣氛圍。
下文基於實施例及圖式解釋本發明之其他優點及細節。
實施例1:
在H2(75 vol.%)-CH4(25 vol.%)(流動速率為150l/h,壓力為大致1巴)中將藉助於雷射繞射(粉末形態參見圖3)量測之平均粒徑d50為0.9μm的顏料品質之500g Cr2O3(Lanxess Bayoxide CGN-R)在80分鐘 內加熱至800℃。在進一步程序中,將反應混合物緩慢加熱至1200℃,其中反應混合物在800℃至1200℃之溫度範圍中325分鐘。隨後在20分鐘內將反應混合物加熱至TR,TR=1400℃。在1400℃下之保持時間為180分鐘。伴隨著供應具有<-40℃之露點的乾燥氫氣,自1200℃加熱至TR且保持在TR下,其中壓力為大致1巴。鍋爐冷卻亦在具有<-40℃之露點的H2下進行。獲得海綿狀金屬,其可極容易地去黏聚以形成粉末。由此生產之鉻金屬粉末顯示於圖4中。還原程度>99.0%,碳含量為80μg/g,且氧含量為1020μg/g。x射線繞射分析僅呈遞體心立方(body centred cubic;BCC)鉻金屬之峰。比表面積藉助於BET方法(根據ISO 9277:1995,量測值範圍:0.01-300m2/g;裝置:Gemini II 2370,加熱溫度:130℃,加熱時間:2小時;吸附劑:氮氣,經由五點測定法進行容量分析)測定,且為0.14m2/g,容積密度為1.2g/cm3。奈米硬度HIT 0.005/5/1/5根據EN ISO 14577-1測定,且為3GPa。根據ASTM B 312-09測定生坏強度。使用0.6Ma% LICOWAX® Micropowder PM(供應商為Clariant,產品編號為107075,CAS第00110-30-5號)作為壓縮添加劑。在550MPa之壓縮壓力下,生坏強度為23.8MPa;在450MPa下,18.1MPa;在300MPa下,8.5MPa;在250MPa下,7.2MPa;且在150MPa下,3.0MPa。
實施例2:
將藉助於雷射繞射量測平均粒徑d50為0.9μm的顏料品質之Cr2O3(Lanxess Bayoxide CGN-R)與非晶形碳黑(Thermax超純N908-Cancarb)充分混合。由此生產之混合物之碳含量為每莫耳Cr2O3中之氧0.99莫耳。12500g此混合物在80分鐘內加熱至800℃隨後在125分鐘內加熱至1050 ℃。在H2之作用下進行加熱,其中H2壓力經設定以使得在800℃至1050℃之溫度範圍中,藉由質譜法量測之CH4分壓為>15毫巴。在此狀況下,總壓力為1.1巴。隨後在20分鐘內將反應混合物加熱至TR,TR=1200℃。在1200℃下之保持時間為540分鐘。伴隨著供應具有<-40℃之露點的乾燥氫氣,自1000℃加熱至TR且保持在TR下,其中壓力為大致1巴。鍋爐冷卻亦在具有<-40℃之露點的H2下進行。獲得海綿狀金屬,其可極容易地去黏聚以形成粉末。由此生產之鉻金屬粉末顯示於圖5a、圖5b中。表1中顯示碳含量及氧含量。x射線繞射分析僅呈遞體心立方(BCC)鉻金屬之峰。根據ASTM B 312-09測定生坏強度。使用0.6Ma% LICOWAX® Micropowder PM(供應商為Clariant,產品編號為107075,CAS第00110-30-5號)作為壓縮添加劑。在此狀況下,施加550MPa、450MPa、350MPa、250MPa及150MPa作為壓縮壓力。圖6顯示所量測的生坏強度值,與使用鋁熱生產的粉末(Cr標準)壓縮之樣品相比較。在此狀況下,根據本發明之粉末(CP181)展示至少高出五倍之生坏強度。
在不同壓力下進一步壓縮粉末批料(具有0.6Ma% LICOWAX® Micropowder PM壓縮添加劑)以形成丸形樣品。在圖7中,顯示相對壓縮密度作為壓縮壓力之函數,與具有不同粒徑之標準鉻金屬粉末(E-Cr:電解生產;A-Cr:鋁熱生產)相比較。
此外,比表面積根據BET(ISO 9277:1995,量測值範圍.0.01-300m2/g;裝置:Gemini II 2370,加熱溫度:130℃,加熱時間:2小時;吸附劑:氮氣,經由五點測定法進行容量分析)測定,且奈米硬度HIT 0.005/5/1/5根據EN ISO 14577-1測定。此等特徵列於表1中且與電解生產的鉻粉末之性 質相比較。根據本發明之粉末顯著較低的奈米硬度值得注意。自BET表面積計算之粒徑為8.3μm。
實施例3:
在各狀況下,在80分鐘內於鉬坩堝中將20g根據實施例2之混合物加熱至800℃,且隨後在125分鐘內加熱至1050℃。在H2之作用下進行加熱,其中H2經設定以使得在800℃至1050℃之溫度範圍中,藉由質譜法量測之CH4分壓為>15毫巴。在此狀況下,總壓力為1.1巴。隨後在10K/min之加熱速度下將反應混合物加熱至TR。在此狀況下,應用1150℃、1250℃、1300℃、1350℃、1400℃、1450℃及1480℃作為TR。在TR下之保持時間為30分鐘、60分鐘、90分鐘、120分鐘及180分鐘。伴隨著供應具有<-40℃之露點的乾燥氫氣,自1000℃加熱至TR且保持在TR下,其中壓力為大致1巴。鍋爐冷卻亦在具有<-40℃之露點的H2下進行。如說明書中所描述測定還原程度。如自圖8顯而易見,在30分鐘之保持時間下,已顯著超過在1400℃、1450℃及1480℃下之>95%之有利還原程度。在1350℃下,達成此目的需要大致80分鐘,在1300℃下,大致160分鐘。在1250℃及1150℃下,達成此目的分別需要大致260分鐘及350分鐘(外推值)。SEM研究顯示,由此生產之粉末具有海綿狀形態以及極高BET表面積(參見圖9)。

Claims (23)

  1. 一種具有至少90Ma%鉻含量之金屬粉末,其特徵為根據EN ISO 14577-1之奈米硬度HIT 0.005/5/1/ 54GPa。
  2. 一種具有至少90Ma%鉻含量之金屬粉末,其特徵為根據ASTM B312-09量測之在550MPa之壓縮壓力下之至少7MPa之生坏強度(green strength)。
  3. 如申請專利範圍第1項之金屬粉末,其特徵為根據ASTM B312-09量測之在550MPa之壓縮壓力下之至少7MPa的生坏強度。
  4. 如申請專利範圍第2項之金屬粉末,其特徵為根據EN ISO 14577-1之奈米硬度HIT 0.005/5/1/ 54GPa。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之金屬粉末,其特徵為根據ASTM B312-09量測之在550MPa之壓縮壓力下之至少15MPa的生坏強度。
  6. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之金屬粉末,其中該金屬粉末為具有99.0Ma%之金屬純度之鉻粉末。
  7. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之金屬粉末,其特徵為該金屬粉末以合金粉末或複合粉末之形式提供。
  8. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之金屬粉末,其特徵為該金屬粉末經粒化。
  9. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之金屬粉末,其特徵為較佳在無表面增大操作情況下根據BET之表面積0.05m2/g。
  10. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之金屬粉末,其特徵為在550 MPa之壓縮壓力下之壓縮密度為80%理論密度。
  11. 一種生產如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之金屬粉末之方法,其藉由在氫氣及烴之至少暫時作用下還原視情況具有混合固體碳源之由氧化鉻及氫氧化鉻組成之群中的至少一種化合物。
  12. 如申請專利範圍第11項之方法,其特徵為將視情況具有混合固體碳源之由氧化鉻及氫氧化鉻組成之群中的該化合物加熱至溫度TR,1100℃TR 1550℃,且視情況保持在此溫度下,其中至少在該加熱操作期間,烴分壓至少暫時為5毫巴至500毫巴。
  13. 如申請專利範圍第11項之方法,其特徵為氫氣及烴之該作用至少在800℃至1050℃之溫度範圍中發生。
  14. 如申請專利範圍第13項之方法,其特徵為至少在800℃至1050℃之溫度範圍中,該烴分壓為5毫巴至500毫巴。
  15. 如申請專利範圍第12項之方法,其特徵為在800℃至1050℃之溫度範圍中之加熱時間及保持時間之總和為至少45分鐘。
  16. 如申請專利範圍第11項之方法,其特徵為總壓力為0.95巴至2巴。
  17. 如申請專利範圍第11項之方法,其特徵為由氧化鉻及氫氧化鉻組成之群之該化合物在H2-CH4氣體混合物之至少暫時作用下經還原。
  18. 如申請專利範圍第17項之方法,其特徵為H2/CH4體積比為1至200,特定言之為1.5至20。
  19. 如申請專利範圍第11項之方法,其特徵為固體碳源經混合,該固體碳源為選自由碳黑、活性碳、石墨、碳釋放化合物及其混合物組成之群之至少一種組份。
  20. 如申請專利範圍第19項之方法,其特徵為在氧化鉻或氫氧化鉻中每莫耳氧使用在0.75莫耳與1.25莫耳之間,較佳在0.90莫耳與1.05莫耳之間的碳。
  21. 如申請專利範圍第11項之方法,其特徵為選自由氧化鉻及氫氧化鉻組成之群之至少一種化合物在氫氣及烴之該作用下至少部分反應以形成選自由Cr3C2、Cr7C3及Cr23C6組成之群之鉻碳化物。
  22. 如申請專利範圍第21項之方法,其特徵為該鉻碳化物至少部分與選自由氧化鉻及氫氧化鉻組成之群之至少一種化合物反應以形成鉻。
  23. 如申請專利範圍第11項之方法,其特徵為該烴為CH4
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