一种原位合成CNTs增韧TiB2基超高温陶瓷材料的制备方法技术

公开了一种原位合成CNTs增韧TiB2基超高温陶瓷材料的制备方法，包括：恒温条件下还原MezOy/TiB2催化剂前驱体，得到Me/TiB2复合催化剂；向Me/TiB2复合催化剂通入CH4与N2的混合气体，使Me/TiB2复合催化剂的TiB2粉末的表面原位生长CNTs，得到CNTs/TiB2复合粉末；对CNTs/TiB2复合粉末进行放电等离子烧结，得到CNTs增韧TiB2基超高温陶瓷材料。根据本发明专利技术的方法，能大幅提高TiB2基陶瓷材料的断裂韧性、抗热震性能以及其他力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种原位合成CNTs增韧TiB2基超高温陶瓷材料的制备方法
本专利技术涉及复合材料的制备方法，尤其涉及一种原位合成CNTs增韧TiB2基超高温陶瓷材料的制备方法。
技术介绍
纵观TiB2陶瓷材料的研究历史，它曾在上世纪50-60年代被人们所重视，后来因极强的共价键而难于烧结致密，TiB2陶瓷的研究陷入低谷，因此，该阶段尚存的文献报道主要集中于研究其基本物理性能；80年代以来，基于TiB2的优异性能和烧结技术的进步，越来越多的研究者考虑将它应用于航天航空材料，但因其极大的脆性、较差的抗热震性能和昂贵的制造成本而进展缓慢。可见，提高室温断裂韧性和抗热震性能对TiB2陶瓷材料而言十分重要。从已有的公开文献报道来看，提高TiB2陶瓷材料的断裂韧性首先要避免陶瓷中出现大的裂纹源，这需要改进TiB2陶瓷的烧结技术，以尽量抑制晶粒异常长大和应力集中现象的发生，从而获得高致密度低缺陷的TiB2材料。目前，单相TiB2陶瓷的制备主要采用无压烧结、热压烧结、自蔓延高温合成和放电等离子烧结(SPS)等技术。但是，无论采用何种烧结结束，都难以完全消除TiB2陶瓷中的微观缺陷。与此同时，陶瓷材料的脆性断裂主要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原位合成CNTs增韧TiB2基超高温陶瓷材料的制备方法，包括：S1、恒温条件下还原MezOy/TiB2催化剂前驱体，得到Me/TiB2复合催化剂；其中，Me表示金属催化剂，y表示MezOy氧化物分子中氧原子的个数，z表示MezOy氧化物分子中Me金属原子的个数；S2、向Me/TiB2复合催化剂通入CH4与N2的混合气体，使Me/TiB2复合催化剂的TiB2粉末的表面原位生长CNTs，得到CNTs/TiB2复合粉末；S3、对CNTs/TiB2复合粉末进行放电等离子烧结，得到CNTs增韧TiB2基超高温陶瓷材料。

【技术特征摘要】
1.一种原位合成CNTs增韧TiB2基超高温陶瓷材料的制备方法，包括：S1、恒温条件下还原MezOy/TiB2催化剂前驱体，得到Me/TiB2复合催化剂；其中，Me表示金属催化剂，y表示MezOy氧化物分子中氧原子的个数，z表示MezOy氧化物分子中Me金属原子的个数；S2、向Me/TiB2复合催化剂通入CH4与N2的混合气体，使Me/TiB2复合催化剂的TiB2粉末的表面原位生长CNTs，得到CNTs/TiB2复合粉末；S3、对CNTs/TiB2复合粉末进行放电等离子烧结，得到CNTs增韧TiB2基超高温陶瓷材料；其中，步骤S1之前进行的如下步骤：S01、将TiB2粉末加入含有Mex+金属催化剂离子的水溶液中并搅拌均匀，然后在搅拌的同时滴加强碱溶液Mex+金属催化剂离子形成氢氧化物，从而得到Me(OH)x/TiB2二元胶体混合液；其中，x表示Mex+金属催化剂离子的价态；S02、对Me(OH)x/TiB2二元胶体混合液进行过滤、清洗至中性，得到Me(OH)x/TiB2二元胶体；S03、将Me(OH)x/TiB2二元胶体干燥、研磨，得到Me(OH)x/TiB2粉末；S04、煅烧Me(OH)x/TiB2粉末，得到MezOy/TiB2催化剂前驱体。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述强碱为碱金属或者碱土金属的氢氧化物；所述Mex+金属催化剂离子为Fe3+，x为3，y为3，z为2；或者，所述Mex+金属催化剂离子为Co2+，x为2，y、z为1；或者，所述Mex+金属催化剂离子为Ni2+，x为2，y、z为1。3.如权利要求1所述的方法，其中，步骤S02中将Me(OH)x/TiB2二元胶体混合液静置24小时后，过滤、清洗至中性。4.如权利要求1所述的方法，其中，步骤S03中，干燥的温度为80℃。5.如权利要求1所述的方法，其中，步骤S04中，将Me(OH)x/TiB2粉末置于气氛保护炉中，400℃条件下煅烧2小时。6.如权利要求1所述的方法，其中，步骤S1...

【专利技术属性】
技术研发人员：林佳，张厚安，黄羽，廉冀琼，杨益航，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：发明
国别省市：福建;35