一种纳米碳化钛颗粒的制备方法技术

本发明专利技术为一种纳米碳化钛(TiC)颗粒的制备方法，以二氧化钛(TiO2)和石墨粉为主要原料，加入一定量的镁粉作为还原剂，在Ar气保护下进行高速球磨，球磨后的混合粉末Ar气保护下进行煅烧，球磨后的粉末反应活性高，可在较低温度条件下发生还原反应，得到碳化钛和氧化镁粉体，经稀盐酸酸洗除去氧化镁即可得到高纯度的纳米碳化钛颗粒。该方法原料廉价易得，设备简单，适合批量化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无机材料领域，特别涉及一种纳米碳化钛颗粒的制备方法。
技术介绍
过渡金属碳化物TiC具有高熔点、高硬度、优良的化学稳定性和耐腐蚀性，因而成为切削刀具、耐磨部件的优选材料。同时常被用作复合材料中的增强相。细化金属陶瓷中TiC的晶粒尺寸，制备超细晶粒的TiC金属陶瓷，可以极大地提高金属陶瓷的力学性能和稳定性。碳化钛性能优良，但其合成较为困难，通常需要高温高压等条件，对合成设备要求较高，且合成的颗粒纯度粒度均不理想，化学方法可以合成高纯度纳米级的碳化钛颗粒，但其产量较低无法满足产业化要求。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种纳米碳化钛颗粒的制备方法，该方法原料廉价易得，设备简单，适合批量化生产。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的。根据本专利技术提供的一种纳米碳化钛颗粒的制备方法，其包含以下步骤：1)配料：将二氧化钛粉、石墨粉和镁粉按照方程TiO2+C+2Mg＝TiC+2MgO进行配比，并加入粉末总重的1-2％的硬脂酸；2)球磨：在高速球磨机中混合3-8小时，球磨罐冲入Ar气保护；3)烧结：将混合粉末置于烧舟中，在烧结炉中进行烧结，通Ar气体保护；4)酸洗：烧结后的粉末在体积浓度20-30％的稀盐酸中侵泡2-5小时；5)清洗烘干：酸洗后的粉末清洗2-3遍，烘干水分后可得到碳化钛颗粒。本专利技术的目的还可以通过以下技术措施来实现。前述的纳米碳化钛颗粒的制备方法，其中所述的二氧化钛粉纯度99％，粒度300目；石墨粉纯度99％，粒度300目；金属镁粉纯度99％，粒度100-200目。前述的纳米碳化钛颗粒的制备方法，其中所述高速球磨为行星式球磨机，转速250-300rpm。前述的纳米碳化钛颗粒的制备方法，其中所述的烧结温度为700-900℃，保温时间0.5-3小时。本专利技术一种纳米碳化钛颗粒的制备方法具有以下优点：该方法原料廉价易得，设备简单，适合批量化生产，且由于球磨过程使得粉体反应活性高，因而能在较低的温度下发生还原反应，有效防止了高温晶粒长大的问题。具体实施方式为了更好的揭示实现本专利技术目的的技术方案，下面结合具体实施例对本专利技术的是实施方法、步骤做详细的描述。实施例1一种纳米碳化钛颗粒的制备方法，其包含以下步骤：1.配料：将二氧化钛粉、石墨粉和镁粉按照方程TiO2+C+2Mg＝TiC+2MgO进行配比，另外加入粉末总重的1％的硬脂酸作为过程控制剂。2.球磨：在行星式球磨机中混合3小时；转速250rpm，球磨罐冲入Ar气保护。3.烧结：将混合粉末置于氧化铝烧舟中，在烧结炉中进行烧结，通Ar气体保护，烧结温度700℃，保温时间0.5-3小时。4.酸洗：烧结后的粉末在体积浓度为20-30％的稀盐酸中侵泡2小时。5.清洗烘干：酸洗后的粉末经纯净水清洗2-3遍，烘干水分后可得到平均粒径100纳米的碳化钛(TiC)颗粒。实施例2一种纳米碳化钛颗粒的制备方法，其包含以下步骤：1.配料：将二氧化钛粉、石墨粉和镁粉按照方程TiO2+C+2Mg＝TiC+2MgO进行配比，另外加入粉末总重的2％的硬脂酸作为过程控制剂。2.球磨：在行星式球磨机中混合8小时；转速300rpm，球磨罐冲入Ar气保护。3.烧结：将混合粉末置于氧化铝烧舟中，在烧结炉中进行烧结，通Ar气体保护，烧结温度900℃，保温时间0.5-3小时。4.酸洗：烧结后的粉末在体积浓度30％稀盐酸中侵泡5小时。5.清洗烘干：酸洗后的粉末经纯净水清洗2-3遍，烘干水分后可得到平均粒径100纳米的碳化钛(TiC)颗粒。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制，虽然本专利技术已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本专利技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本专利技术技术方案范围内，当可利用上述揭示的
技术实现思路
作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本专利技术技术方案的内容，依据本专利技术的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本专利技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米碳化钛颗粒的制备方法，其特征在于，其包含以下步骤：1)配料：将二氧化钛粉、石墨粉和镁粉按照方程TiO2+C+2Mg＝TiC+2MgO进行配比，并加入粉末总重的1‑2％的硬脂酸；2)球磨：在高速球磨机中混合3‑8小时，球磨罐冲入Ar气保护；3)烧结：将混合粉末置于烧舟中，在烧结炉中进行烧结，通Ar气体保护；4)酸洗：烧结后的粉末在体积浓度20‑30％的稀盐酸中侵泡2‑5小时；5)清洗烘干：酸洗后的粉末清洗2‑3遍，烘干水分后可得到碳化钛颗粒。

【技术特征摘要】
1.一种纳米碳化钛颗粒的制备方法，其特征在于，其包含以下
步骤：
1)配料：将二氧化钛粉、石墨粉和镁粉按照方程TiO2+C+2Mg＝TiC+
2MgO进行配比，并加入粉末总重的1-2％的硬脂酸；
2)球磨：在高速球磨机中混合3-8小时，球磨罐冲入Ar气保护；
3)烧结：将混合粉末置于烧舟中，在烧结炉中进行烧结，通Ar
气体保护；
4)酸洗：烧结后的粉末在体积浓度20-30％的稀盐酸中侵泡2-5
小时；
5)清洗烘干：酸洗后的粉末清洗2-3遍，烘干水分后可...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁超，高学坤，李浩，
申请(专利权)人：洛阳新巨能高热技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41