一种原位热压/固液相反应制备Ti*AlN块体材料的方法技术

本发明专利技术涉及可加工层状陶瓷的制备技术，特别提供了一种原位热压／固－液相反应制备Ｔｉ↓［２］ＡｌＮ块体材料的方法，采用一定化学计量比的ＴｉＮ粉，Ａｌ粉和Ｔｉ粉为原料，原料经过球磨５－１５小时，以１０－２０ＭＰａ的压力冷压成饼状，装入石墨模具中，在通有惰性气体（如氩气）作为保护气（或真空下）的热压炉中以２－５０℃／ｍｉｎ的升温速率加热至１１００℃－１６００℃原位热压／固－液相反应０．５－４小时，热压压力为２０－４０ＭＰａ。本发明专利技术可以在较低温度下、短时间内合成高纯度、高强度、耐腐蚀等性能的Ｔｉ↓［２］ＡｌＮ块体材料。

Method for preparing Ti*AlN bulk material by in situ hot pressing / solid-liquid phase reaction

The invention relates to a preparation technology of laminated ceramics processing, particularly a in-situ hot pressing / solid-liquid phase reaction preparation method of Ti: 2 AlN block material, using TiN powder stoichiometry, Al powder and Ti powder as raw material, raw material after ball milling for 5 to 15 hours. With 10 20MPa cold pressed into cakes, in graphite mold, in with inert gas (such as argon) as protective gas (or vacuum) hot pressing furnace to heat the heating rate 2 - 50 DEG / min to 1100 to 1600 DEG C. in situ / solid-liquid phase reaction 0.5 4 hours, the thermal pressure is 2040MPa. The present invention at the low temperature and short time synthesis of high purity and high strength, corrosion resistance and other properties of Ti: 2 AlN block material.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可加工层状陶瓷的制备技术，特别提供了一种原位热ffi/固-液相 反应制备Ti2AIN块体材料的方法。技术背景Ti2AlN块体材料是一种新型的三元层状材料。它综合了陶瓷和金属的诸多优点， 既有陶瓷方面的高模量(155GPa)、抗氧化、耐腐蚀等；同时又有金属材料的性能， 高电导率、热导率，较强的破坏容忍性等。在航空、航天、核工业、燃料电池、 电子信息、超高温结构件等高新
都有潜在的广泛应用前景。尽管Tl2AlN 具有如此优异性能，审恪上的困难限制了对其性能的研究与它的应用。迄今为止 没有关于制备单相Ti2AlN块体材料制备方面的报道。文献1 (Metall. Mater. Trans. A (冶金与材料汇刊)31A (2000) 1857)中采用Ti、 C、 A14C3和A1N为原料，在 1400OC和40 MPa下反应48小时，制备了含有11 20 vol%杂质(^203， Ti3P， Ti4AlN3)的Ti2AlN。文献2 (Appl.Phys.Le汰(应用物理十射艮)86 (2005) 111913)中 采用磁控溅射的方法，以Ti2Al为耙材，于A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原位热压／固液相反应制备Ｔｉ↓［２］ＡｌＮ块体材料的方法，其特征在于：１）原料组成及成分范围：以ＴｉＮ粉，Ａｌ粉和Ｔｉ粉为原料，合成单相Ｔｉ↓［２］ＡｌＮ的化学计量比分别为ＴｉＮ∶Ａｌ∶Ｔｉ＝１∶（０．８－１．５）∶（０．７－１．５）；２）制备工艺：原料经过球磨５－１５小时，以１０－２０ＭＰａ的压力冷压成饼状，装入石墨模具中，在通有惰性气体作为保护气或真空下的热压炉中升温至１１００℃－１６００℃原位热压／固－液相反应０．５－４小时，热压压力为２０－４０ＭＰａ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周延春，林志军，李美栓，王京阳，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]