一种TiB-TiB2-Al复合陶瓷的快速制备方法技术

本发明专利技术涉及一种TiB‑TiB2‑Al复合陶瓷的快速制备方法，属于功能防护材料制备领域。所述方法将TC4粉，Al粉和TiB2粉加入球磨罐中，加入球磨介质，球磨至混合均匀，干燥，得到混合粉体；采用放电等离子烧结系统对所述混合粉体进行烧结处理，得到TiB‑TiB2‑Al复合陶瓷。所述方法制备得到的TiB‑TiB2‑Al复合陶瓷致密度高，硬度高，强度高，综合性能良好，可应用于防护材料领域；生产工艺简单易行，周期短，实用性强，利于工业化。

【技术实现步骤摘要】
一种TiB-TiB2-Al复合陶瓷的快速制备方法
本专利技术涉及一种TiB-TiB2-Al复合陶瓷的快速制备方法，属于功能防护材料制备领域。
技术介绍
在现代高科技战争中，作战人员和武器装备的防护日益受到重视。然而，传统的装甲防护系统又难以实现防护效能与机动性能的有机结合，因此目前迫切需要研制一种高效、轻质的装甲防护系统。近年来，陶瓷复合材料在装甲防护领域的应用受到了人们的广泛关注。硼化钛体系陶瓷作为一种新型具有耐腐蚀、硬度高、熔点高、模量高、密度相对较低等突出特性，是极为理想的重型装甲材料，将其用于战车的装甲面板，能够防御大口径穿甲弹的侵彻。但是作为陶瓷，它的致命弱点——脆性，断裂韧性差，不易烧结大大限制了其更广泛的应用。因此，改善硼化钛体系陶瓷的韧性，提高致密度已成为硼化钛体系陶瓷材料得到进一步应用的核心问题。根据资料报道，通过添加金属(铝)后，可以使一些陶瓷材料(例如B4C，SiC等)烧结温度大大降低，保温时间也会缩短。并且，在烧结过程中液相的铝可以有效填充陶瓷晶粒间的缝隙，提高致密度。此外，铝还可作为粘结相，显著提升陶瓷材料的韧性。但是，由于TiB-TiB2-Al复相陶瓷制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种TiB‑TiB2‑Al复合陶瓷的快速制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：(1)将TC4粉、TiB2粉和Al粉加入球磨罐中，加入球磨介质，混合均匀得到混合泥浆，干燥，得到混合粉体；TC4粉和TiB2粉的质量比为0.69～4.63:1；Al粉的质量为混合粉体质量的1％～30％；(2)采用放电等离子烧结系统对所述混合粉体进行烧结处理，得到本专利技术所述TiB‑TiB2‑Al复合陶瓷；烧结过程为：在真空度<15Pa，初始压力为0.2MPa～2MPa下，先以30℃/min～120℃/min的升温速率进行升温，当温度升至600℃～630℃时，调节升温速率为20℃/min以下；当温度高于680...

【技术特征摘要】
1.一种TiB-TiB2-Al复合陶瓷的快速制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：(1)将TC4粉、TiB2粉和Al粉加入球磨罐中，加入球磨介质，混合均匀得到混合泥浆，干燥，得到混合粉体；TC4粉和TiB2粉的质量比为0.69～4.63:1；Al粉的质量为混合粉体质量的1％～30％；(2)采用放电等离子烧结系统对所述混合粉体进行烧结处理，得到本发明所述TiB-TiB2-Al复合陶瓷；烧结过程为：在真空度<15Pa，初始压力为0.2MPa～2MPa下，先以30℃/min～120℃/min的升温速率进行升温，当温度升至600℃～630℃时，调节升温速率为20℃/min以下；当温度高于680℃、真空度<15Pa，且烧结的混合粉体收缩位移率变化量≤0.02mm/s时，调节升温速率为30℃/min～100℃/min；当温度升至950℃～1350℃时，调节升温速率为30℃/min以下，并同时加压；待温度升至1000℃～1400℃，压力达5MPa～50MPa后，保温保压3min～15min；然后保持压力不变，随炉冷却至900℃以下，卸除压力，随炉冷却至100℃以下。2.根据权利要求1所述的一种TiB-TiB2-Al复合陶瓷的快速制备方法，其特征在于：TC4粉的粒径≤80μm；TiB2粉的粒径≤20μm；Al粉的粒径≤80μm。3.根据权利要求1或2所述的一种TiB-TiB2-Al复合陶瓷的快速制备方法，其特征在于：球磨采用SM-QB行星式球磨机。4.根据权利要求1或2所述的一种TiB-TiB2-Al...

【专利技术属性】
技术研发人员：程兴旺，张朝晖，胡正阳，王富耻，王虎，李昇霖，宋奇，李云凯，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11