The invention discloses a method for preparing titanium diboride metal ceramic, which belongs to the technical field of the preparation of inorganic chemical materials. The invention firstly with titanium diboride, silicon carbide, boron nitride, alumina, calcium oxide, Magnesium Oxide and solvent as raw materials, adding ethanol after wet milling, sieving, drying, adding binder prepared mixed powder, followed by pressing and cold isostatic pressing, it will then be blank, blank under the condition of high temperature sintering in argon, prepared preform, and then to preform as cathode, high purity graphite rod as anode, molten salt as electrolyte in argon under the condition of constant temperature electrolysis, then the cathode product removed after washing and drying, namely two titanium boride metal ceramic. The invention of the TiB2 metal ceramic with high density, excellent mechanical properties, excellent wear resistance.
【技术实现步骤摘要】
一种二硼化钛金属陶瓷的制备方法
本专利技术公开了一种二硼化钛金属陶瓷的制备方法,属于无机化学材料制备
技术介绍
二硼化钛(TiB2)是硼和钛最稳定的化合物,为C32型结构,以共价键形式结合,属六方晶系的准金属化合物。二硼化钛具有高熔点、高强度、高硬度和高弹性模量,因此在结构材料中作为硬质相而被广泛应用于切削工具、耐磨构件,金属熔炼坩埚,轻质装甲等。较之其他陶瓷材料,二硼化钛还具有良好的导电性,正是由于这些优良的物理化学性使二硼化钛备受关注。但是,二硼化钛是脆性材料,单一的二硼化钛韧性很低(3.5MPa·m1/2)。并且,由于二硼化钛具有强的共价键结构和很低的分散系数,使得致密化过程受到限制,在烧结过程中表现出热膨胀的各向异性,因而制备完全密实的二硼化钛陶瓷十分困难,大大限制了其商业应用。目前常用的脆性材料强化增韧方法中,金属基体增强不仅能够密实材料、增加韧性,同时还能改善二硼化钛的烧结性能。金属的熔点比二硼化钛低,在烧结过程中容易发生熔化,形成金属液相,因此增加了反应物的接触面积,改善了传质效率,而且液相还可以填充气孔,使致密化程度和材料性能提高,但是,由于二硼化钛的烧结性能很差,与多种金属浸润性不良,Fe、Co、Ni是最早被选作二硼化钛液相烧结的添加剂,但是这些过渡金属与二硼化钛反应生成了更加脆硬的金属硼化合物,因此难以获得完全致密,性能良好的二硼化钛金属陶瓷。除了金属体系的选择,制备方法与致密化技术也是影响材料性能的重要因素。热压烧结是技术较为成熟,应用最为广泛的工艺,但是热压烧结温度较高,耗能耗时,并且制备的材料往往晶粒粗大,难以完全密实, ...
【技术保护点】
一种二硼化钛金属陶瓷的制备方法,其特征在于具体制备步骤为:(1)按重量份数计,依次取60~80份二硼化钛,10~20份碳化硅,20~30份氮化硼,10~20份氧化铝,3~5份氧化钙,4~6份氧化镁,8~10份助溶剂,100~120份无水乙醇,球磨、过筛后干燥,再加入二硼化钛质量10~15%的粘结剂,得混合粉料;(2)将混合粉料倒入模具中,初压成型后,再经冷等静压成型,得素坯;(3)将素坯转入真空烧结炉,于氩气保护状态下高温烧结后,随炉冷却至室温,得预制体;(4)再以预制体为阴极,高纯石墨棒为阳极,熔盐为电解质,于氩气保护状态下恒温电解,再将阴极产物取出后洗涤、干燥,即得二硼化钛金属陶瓷。
【技术特征摘要】
1.一种二硼化钛金属陶瓷的制备方法,其特征在于具体制备步骤为:(1)按重量份数计,依次取60~80份二硼化钛,10~20份碳化硅,20~30份氮化硼,10~20份氧化铝,3~5份氧化钙,4~6份氧化镁,8~10份助溶剂,100~120份无水乙醇,球磨、过筛后干燥,再加入二硼化钛质量10~15%的粘结剂,得混合粉料;(2)将混合粉料倒入模具中,初压成型后,再经冷等静压成型,得素坯;(3)将素坯转入真空烧结炉,于氩气保护状态下高温烧结后,随炉冷却至室温,得预制体;(4)再以预制体为阴极,高纯石墨棒为阳极,熔盐为电解质,于氩气保护状态下恒温电解,再将阴极产物取出后洗涤、干燥,即得二硼化钛金属陶瓷。2.根据权利要求1所述的一种二硼化钛金属陶瓷的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述的助溶剂为硼砂和冰晶石按质量比为0.6:1~0.8:1混合而成。3.根据权利要求1所述的一种二硼化钛金属陶瓷的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述的粘结剂为酚醛树脂2123或酚醛树脂2402中的一种。4.根据权利要求1所述的一种二硼化钛金属陶瓷的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员:张永华,许蘅,
申请(专利权)人:常州麒通国际贸易有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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