一种低温烧结的二硼化钛陶瓷材料及其烧结方法技术

本发明专利技术公开了一种低温烧结的二硼化钛陶瓷材料，由以下按照重量份的原料制成：二硼化钛粉末90‑100份、钛粉6‑8份、硼氢化钠1‑2份、硼硅酸铝钙3‑5份。本发明专利技术还公开了所述低温烧结的二硼化钛陶瓷材料的烧结方法。本发明专利技术制备的二硼化钛陶瓷材料具有良好的力学性能，且烧结温度底，降低了制造过程中的能耗，符合节能环保的要求，能够满足市场需求，有利于拓展二硼化钛陶瓷材料的应用范围，具有广阔的市场前景。

Low temperature sintered titanium boride ceramic material and sintering method thereof

The invention discloses a low temperature sintered titanium diboride ceramic material, which is made from the following raw material according to the weight portion: 90 titanium diboride powder, 100 copies of titanium powder, 8 titanium powder, 1 sodium borohydride 2, and 5 Aluminum borosilicate 3. The invention also discloses the sintering method of the low-temperature sintered titanium diboride ceramic material. The titanium diboride ceramic material prepared by the invention has good mechanical properties, and the sintering temperature bottom reduces the energy consumption in the manufacturing process, meets the requirements of energy conservation and environmental protection, meets the market demand, and is beneficial to expand the application range of titanium diboride ceramic materials, and has a broad market prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种低温烧结的二硼化钛陶瓷材料及其烧结方法
本专利技术涉及硼化物陶瓷
，具体是一种低温烧结的二硼化钛陶瓷材料及其烧结方法。
技术介绍
IVB族过渡金属硼化物MB2(M＝Ti,Zr,Hf)因其具有高熔点(>3000℃)、高化学稳定性、高硬度、高耐磨性、良好的热导率以及优良的导电性能而引人注目，其中二硼化钛(TiB2)更因其性能特别优异且成本经济而被认为是最有希望广泛应用的硼化物陶瓷，可用于高温结构材料、切割刀具、耐磨部件、导电涂层等。然而，由于二硼化钛陶瓷材料一般需要在2000℃以上的高温下进行烧结，才能获得致密的烧结体。如此高的烧结温度，容易促进晶粒生长过大，甚至影响力学性能，并且增加了能耗，提高了生产成本。如何在不影响力学性能的情况下降低烧结温度，是二硼化钛陶瓷材料生产领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低温烧结的二硼化钛陶瓷材料及其烧结方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种低温烧结的二硼化钛陶瓷材料，由以下按照重量份的原料制成：二硼化钛粉末90-100份、钛粉6-8份、硼氢化钠1-2份、硼硅酸铝钙3-5份。作为本专利技术进一步的方案：由以下按照重量份的原料制成：二硼化钛粉末93-97份、钛粉6.5-7.5份、硼氢化钠1.2-1.8份、硼硅酸铝钙3.5-4.5份。作为本专利技术再进一步的方案：由以下按照重量份的原料制成：二硼化钛粉末95份、钛粉7份、硼氢化钠1.5份、硼硅酸铝钙4份。所述低温烧结的二硼化钛陶瓷材料的烧结方法，步骤如下：1)称取钛粉、硼氢化钠和硼硅酸铝钙，合并后，投入至球磨机中，以乙醇作为球磨液，球磨混合2-3h，出料，获得混合物A；2)对混合物A进行超声分散处理，处理完毕后，出料，获得混合物B；3)将混合物B在80-85℃下烘干，以回收乙醇，烘干完毕后，在300-320℃下保温处理2-3h，获得混合物C；4)称取二硼化钛粉末，将混合物C和二硼化钛粉末投入至球磨机中，以乙醇作为球磨液，球磨混合5-10h，出料，获得混合物D；5)将混合物D在80-85℃下烘干，以回收乙醇，烘干完毕后，过60-100目筛，获得混合物E；6)将混合物E通过冷等静压制成坯体；7)将坯体在真空气氛下，以20-30℃/min升温至1300-1350℃，保温处理40-50min，然后通入氩气，在氩气保护氛围及25-30MPa压力下，以10-20℃/min升温至1700-1750℃，保温处理1-2h，随炉冷却后，即可。作为本专利技术再进一步的方案：步骤1)中，所述乙醇的加入量为钛粉、硼氢化钠和硼硅酸铝钙总重量的3-5倍。作为本专利技术再进一步的方案：步骤2)中，所述超声分散处理的超声频率为40-60kHz。作为本专利技术再进一步的方案：步骤4)中，所述乙醇的加入量为二硼化钛粉末总重量的1-2倍。作为本专利技术再进一步的方案：步骤6)中，所述冷等静压的压力为60-80MPa，保持时间为2-5min。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术制备的二硼化钛陶瓷材料具有良好的力学性能，且烧结温度底，降低了制造过程中的能耗，符合节能环保的要求，能够满足市场需求，有利于拓展二硼化钛陶瓷材料的应用范围，具有广阔的市场前景。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术的技术方案作进一步详细地说明。实施例1一种低温烧结的二硼化钛陶瓷材料，由以下按照重量份的原料制成：二硼化钛粉末90份、钛粉6份、硼氢化钠1份、硼硅酸铝钙3份。本实施例中，所述低温烧结的二硼化钛陶瓷材料的烧结方法，步骤如下：1)称取钛粉、硼氢化钠和硼硅酸铝钙，合并后，投入至球磨机中，以乙醇作为球磨液，球磨混合2h，出料，获得混合物A，其中，所述乙醇的加入量为钛粉、硼氢化钠和硼硅酸铝钙总重量的3倍；2)对混合物A进行超声分散处理，处理完毕后，出料，获得混合物B，其中，所述超声分散处理的超声频率为40kHz；3)将混合物B在80℃下烘干，以回收乙醇，烘干完毕后，在300℃下保温处理2h，获得混合物C；4)称取二硼化钛粉末，将混合物C和二硼化钛粉末投入至球磨机中，以乙醇作为球磨液，球磨混合5h，出料，获得混合物D，其中，所述乙醇的加入量为二硼化钛粉末总重量的1倍；5)将混合物D在80℃下烘干，以回收乙醇，烘干完毕后，过60目筛，获得混合物E；6)将混合物E通过冷等静压制成坯体，其中，所述冷等静压的压力为60MPa，保持时间为2min；7)将坯体在真空气氛下，以20℃/min升温至1300℃，保温处理40min，然后通入氩气，在氩气保护氛围及25MPa压力下，以10℃/min升温至1700℃，保温处理1h，随炉冷却后，即可。实施例2一种低温烧结的二硼化钛陶瓷材料，由以下按照重量份的原料制成：二硼化钛粉末93份、钛粉7.5份、硼氢化钠1.2份、硼硅酸铝钙4.5份。本实施例中，所述低温烧结的二硼化钛陶瓷材料的烧结方法，步骤如下：1)称取钛粉、硼氢化钠和硼硅酸铝钙，合并后，投入至球磨机中，以乙醇作为球磨液，球磨混合2h，出料，获得混合物A，其中，所述乙醇的加入量为钛粉、硼氢化钠和硼硅酸铝钙总重量的3.5倍；2)对混合物A进行超声分散处理，处理完毕后，出料，获得混合物B，其中，所述超声分散处理的超声频率为50kHz；3)将混合物B在80℃下烘干，以回收乙醇，烘干完毕后，在310℃下保温处理2h，获得混合物C；4)称取二硼化钛粉末，将混合物C和二硼化钛粉末投入至球磨机中，以乙醇作为球磨液，球磨混合6h，出料，获得混合物D，其中，所述乙醇的加入量为二硼化钛粉末总重量的1.4倍；5)将混合物D在80℃下烘干，以回收乙醇，烘干完毕后，过80目筛，获得混合物E；6)将混合物E通过冷等静压制成坯体，其中，所述冷等静压的压力为60MPa，保持时间为3min；7)将坯体在真空气氛下，以25℃/min升温至1300℃，保温处理42min，然后通入氩气，在氩气保护氛围及26MPa压力下，以12℃/min升温至1720℃，保温处理1h，随炉冷却后，即可。实施例3一种低温烧结的二硼化钛陶瓷材料，由以下按照重量份的原料制成：二硼化钛粉末95份、钛粉7份、硼氢化钠1.5份、硼硅酸铝钙4份。本实施例中，所述低温烧结的二硼化钛陶瓷材料的烧结方法，步骤如下：1)称取钛粉、硼氢化钠和硼硅酸铝钙，合并后，投入至球磨机中，以乙醇作为球磨液，球磨混合2.5h，出料，获得混合物A，其中，所述乙醇的加入量为钛粉、硼氢化钠和硼硅酸铝钙总重量的4倍；2)对混合物A进行超声分散处理，处理完毕后，出料，获得混合物B，其中，所述超声分散处理的超声频率为50kHz；3)将混合物B在82℃下烘干，以回收乙醇，烘干完毕后，在310℃下保温处理2.5h，获得混合物C；4)称取二硼化钛粉末，将混合物C和二硼化钛粉末投入至球磨机中，以乙醇作为球磨液，球磨混合7h，出料，获得混合物D，其中，所述乙醇的加入量为二硼化钛粉末总重量的1.5倍；5)将混合物D在82℃下烘干，以回收乙醇，烘干完毕后，过80目筛，获得混合物E；6)将混合物E通过冷等静压制成坯体，其中，所述冷等静压的压力为70MPa，保持时间为3.5min；7)将坯体在真空气氛下，以25℃/min升温至1320℃，保温处理45mi本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温烧结的二硼化钛陶瓷材料，其特征在于，由以下按照重量份的原料制成：二硼化钛粉末90‑100份、钛粉6‑8份、硼氢化钠1‑2份、硼硅酸铝钙3‑5份。

【技术特征摘要】
1.一种低温烧结的二硼化钛陶瓷材料，其特征在于，由以下按照重量份的原料制成：二硼化钛粉末90-100份、钛粉6-8份、硼氢化钠1-2份、硼硅酸铝钙3-5份。2.根据权利要求1所述的低温烧结的二硼化钛陶瓷材料，其特征在于，由以下按照重量份的原料制成：二硼化钛粉末93-97份、钛粉6.5-7.5份、硼氢化钠1.2-1.8份、硼硅酸铝钙3.5-4.5份。3.根据权利要求2所述的低温烧结的二硼化钛陶瓷材料，其特征在于，由以下按照重量份的原料制成：二硼化钛粉末95份、钛粉7份、硼氢化钠1.5份、硼硅酸铝钙4份。4.一种如权利要求1-3任一所述的低温烧结的二硼化钛陶瓷材料的烧结方法，其特征在于，步骤如下：1）称取钛粉、硼氢化钠和硼硅酸铝钙，合并后，投入至球磨机中，以乙醇作为球磨液，球磨混合2-3h，出料，获得混合物A；2）对混合物A进行超声分散处理，处理完毕后，出料，获得混合物B；3）将混合物B在80-85℃下烘干，以回收乙醇，烘干完毕后，在300-320℃下保温处理2-3h，获得混合物C；4）称取二硼化钛粉末，将混合物C和二硼化钛粉末投入至球磨机中，以乙醇作为球磨液，...

【专利技术属性】
技术研发人员：乐东岳，武丽芳，张国锐，
申请(专利权)人：宁波斯凯勒智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33