一种致密的Ti2AlC/Al2O3纤维复合材料及其制备方法技术

一种致密的Ti2AlC/Al2O3纤维复合材料及其制备方法，采用商业购买的Ti2AlC粉末和Al2O3纤维，通过等离子放电烧结的技术，获得致密的Ti2AlC/Al2O3纤维复合材料。具体的制备方法是：先将Al2O3纤维在200‑400℃下进行处理，再手工研磨Al2O3纤维至长度为50‑200微米，将纤维与Ti2AlC粉末混合后球磨12‑24h，装入等离子放电烧结炉中，在10‑100MPa压力下和1000‑1500℃的温度下烧结，保温时间为1‑60min。本发明专利技术与一般的Ti2AlC的复合材料相比，具有更高的强度和断裂韧性，高的致密度，良好的导热率，可满足工业规模生产的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及Ti2AlC/Al2O3纤维复合材料及其制备方法，具体为一种制备具有高强度的致密的Ti2AlC/Al2O3纤维复合材料及其制备方法。
技术介绍
Ti2AlC为三元层状化合物，六方晶系，晶格参数为a＝0.304nm，c＝1.360nm。Ti2AlC同时兼具金属和陶瓷的优良性能，使其在航空、航天、核工业以及化工等领域有着广阔的应用前景，受到了材料科学工作者的广泛研究。Ti2AlC不仅能像金属一样，具有很好的导热性能和导电性能，具有较高的弹性模量和剪切模量，相对密度低，易于机械加工。Ti2AlC也像陶瓷一样，具有较高的熔点，优异的耐化学腐蚀性能，抗热震性能好、高温下具有良好的热稳定性以及抗氧化性能，具有良好的高温塑性。因此Ti2AlC在高温、化学腐蚀条件下可以用作各类减摩构件，像风扇轴承、特殊的机械密封件、化学反应釜搅拌器轴承等。由于Ti2AlC自身的层状结构，因此Ti2AlC能和石墨一样具有优良的自润滑性能和低的摩擦系数，可用作新一代的电刷和电极材料。然而，由于Ti2AlC陶瓷材料强度和硬度低，抗蠕变强度较低,限制了其作为高温结构材料的应用。而向Ti2AlC陶瓷材料中加入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种致密的Ti2AlC/Al2O3纤维复合材料，其特征在于：所述复合材料基体晶粒为片层状结构，Al2O3纤维均匀的分布在基体Ti2AlC中，基体晶粒的尺寸为5‑20微米之间，阿基米德法测试的上述复合材料的致密度大于99％。

【技术特征摘要】
1.一种致密的Ti2AlC/Al2O3纤维复合材料，其特征在于：所述复合材料基体晶粒为片层状结构，Al2O3纤维均匀的分布在基体Ti2AlC中，基体晶粒的尺寸为5-20微米之间，阿基米德法测试的上述复合材料的致密度大于99％。2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于：所述复合材料中Al2O3纤维含量为20vol.％。3.一种如权利要求1或2所述的复合材料的制备方法，其特征在于，以Ti2AlC粉末和Al2O3纤维为原料，先将Al2O3纤维在200-400℃下进行处理，再手工研磨至长度为50-200微米，将该Al2O3纤维与Ti2AlC粉末混合后球磨12-24h；再在等离子放电烧结炉中在1000-1500℃温度下施加10-100MPa的压力加压成型，保温时间为1-60min。4.根据权利要求3所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述Ti2AlC粉末的粒度为5微米-20微米，Al2O3纤维含量为20vol.％。5.根据权利要求3所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述Ti2A...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡春峰，朱德贵，周加敏，许璐迪，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51