一种高强度二硼化钛陶瓷材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度二硼化钛陶瓷材料，由以下按照重量份的原料制成：二硼化钛粉末105‑110份、硼粉8‑12份、硼硅酸铝钙6‑9份、氧化钛镁钾3‑5份。本发明专利技术还公开了所述高强度二硼化钛陶瓷材料的制备方法。本发明专利技术在较低的烧结温度下所制备的二硼化钛陶瓷材料，依然具有良好的力学性能，能够满足市场需求，并且通过降低烧结温度，有利于降低制造过程中的能耗，进而降低生产成本，有利于提高企业效益，具有重要的市场价值和社会价值。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度二硼化钛陶瓷材料及其制备方法
本专利技术涉及硼化物陶瓷
，具体是一种高强度二硼化钛陶瓷材料及其制备方法。
技术介绍
金属陶瓷随着现代电器，无线电、航空、原子能、冶金、机械、化学等工业以及电子计算机、空间技术、新能源开发等尖端科学技术的飞跃发展而发展起来的。这些陶瓷所用的主要原料不再是粘土，长石，石英，有的坯休也使用一些粘土或长石，然而更多的是采用纯粹的氧化物和具有特殊性能的原料，制造工艺与性能要求也各不相同。金属陶瓷的种类很多，其中硼化物陶瓷就是其中的一种。硼化物陶瓷因具有高熔点、高化学稳定性、高硬度、高耐磨性、良好的热导率以及优良的导电性能而引人注目。二硼化钛陶瓷是一种常见的硼化物陶瓷。现有的二硼化钛陶瓷材料一般需要在较高的温度下进行烧结，才能获得致密的烧结体。如此高的烧结温度，容易促进晶粒生长过大，甚至影响力学性能，并且增加了能耗，提高了生产成本。如何在降低烧结温度的基础上，保证二硼化钛陶瓷的力学性能，是二硼化钛陶瓷材料生产领域亟待解决的技术问题
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高强度二硼化钛陶瓷材料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高强度二硼化钛陶瓷材料，由以下按照重量份的原料制成：二硼化钛粉末105-110份、硼粉8-12份、硼硅酸铝钙6-9份、氧化钛镁钾3-5份。作为本专利技术进一步的方案：由以下按照重量份的原料制成：二硼化钛粉末106-109份、硼粉9-11份、硼硅酸铝钙7-8份、氧化钛镁钾3.5-4.5份。作为本专利技术再进一步的方案：由以下按照重量份的原料制成：二硼化钛粉末107份、硼粉10份、硼硅酸铝钙7份、氧化钛镁钾4份。所述高强度二硼化钛陶瓷材料的制备方法，步骤如下：1)称取硼粉、硼硅酸铝钙和氧化钛镁钾，合并后，投入至球磨机中，以乙醇作为球磨液，球磨混合3-4h，出料，获得第一混合物；2)将第一混合物在80-90℃下烘干，以回收乙醇，烘干完毕后，在450-500℃下保温处理1-2h，获得第二混合物；3)称取二硼化钛粉末，将二硼化钛粉末和第二混合物合并，一起投入至球磨机中，以乙醇作为球磨液，球磨混合6-10h，出料，获得第三混合物；4)将第三混合物进行超声分散处理，处理完毕后，出料，获得第四混合物；5)将第四混合物在80-90℃下烘干，以回收乙醇，烘干完毕后，过60-100目筛，获得第五混合物；6)将第五混合物通过冷等静压制成坯体；7)将坯体在真空气氛下，以10-20℃/min升温至1360-1380℃，保温处理30-40min，然后通入氩气，在氩气保护氛围及20-25MPa压力下，以10-20℃/min升温至1720-1740℃，保温处理1-2h，随炉冷却后，即可。作为本专利技术再进一步的方案：步骤1)中，所述乙醇的加入量为硼粉、硼硅酸铝钙和氧化钛镁钾总重量的3-5倍。作为本专利技术再进一步的方案：步骤3)中，所述乙醇的加入量为二硼化钛粉末总重量的1.2-1.5倍。作为本专利技术再进一步的方案：步骤4)中，所述超声分散处理的超声频率为30-40kHz。作为本专利技术再进一步的方案：步骤6)中，所述冷等静压的压力为50-70MPa，保持时间为100-180秒。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术在较低的烧结温度下所制备的二硼化钛陶瓷材料，依然具有良好的力学性能，能够满足市场需求，并且通过降低烧结温度，有利于降低制造过程中的能耗，进而降低生产成本，有利于提高企业效益，具有重要的市场价值和社会价值。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术的技术方案作进一步详细地说明。实施例1一种高强度二硼化钛陶瓷材料，由以下按照重量份的原料制成：二硼化钛粉末105份、硼粉8份、硼硅酸铝钙6份、氧化钛镁钾3份。本实施例中，所述高强度二硼化钛陶瓷材料的制备方法，步骤如下：1)称取硼粉、硼硅酸铝钙和氧化钛镁钾，合并后，投入至球磨机中，以乙醇作为球磨液，球磨混合3h，出料，获得第一混合物，其中，所述乙醇的加入量为硼粉、硼硅酸铝钙和氧化钛镁钾总重量的3倍；2)将第一混合物在80℃下烘干，以回收乙醇，烘干完毕后，在450℃下保温处理1h，获得第二混合物；3)称取二硼化钛粉末，将二硼化钛粉末和第二混合物合并，一起投入至球磨机中，以乙醇作为球磨液，球磨混合6h，出料，获得第三混合物，其中，所述乙醇的加入量为二硼化钛粉末总重量的1.2倍；4)将第三混合物进行超声分散处理，处理完毕后，出料，获得第四混合物，其中，所述超声分散处理的超声频率为30kHz；5)将第四混合物在80℃下烘干，以回收乙醇，烘干完毕后，过60目筛，获得第五混合物；6)将第五混合物通过冷等静压制成坯体，其中，所述冷等静压的压力为50MPa，保持时间为100秒；7)将坯体在真空气氛下，以10℃/min升温至1360℃，保温处理30min，然后通入氩气，在氩气保护氛围及20MPa压力下，以10℃/min升温至1720℃，保温处理1h，随炉冷却后，即可。实施例2一种高强度二硼化钛陶瓷材料，由以下按照重量份的原料制成：二硼化钛粉末106份、硼粉11份、硼硅酸铝钙7份、氧化钛镁钾4.5份。本实施例中，所述高强度二硼化钛陶瓷材料的制备方法，步骤如下：1)称取硼粉、硼硅酸铝钙和氧化钛镁钾，合并后，投入至球磨机中，以乙醇作为球磨液，球磨混合3h，出料，获得第一混合物，其中，所述乙醇的加入量为硼粉、硼硅酸铝钙和氧化钛镁钾总重量的3.5倍；2)将第一混合物在85℃下烘干，以回收乙醇，烘干完毕后，在450℃下保温处理1h，获得第二混合物；3)称取二硼化钛粉末，将二硼化钛粉末和第二混合物合并，一起投入至球磨机中，以乙醇作为球磨液，球磨混合7h，出料，获得第三混合物，其中，所述乙醇的加入量为二硼化钛粉末总重量的1.3倍；4)将第三混合物进行超声分散处理，处理完毕后，出料，获得第四混合物，其中，所述超声分散处理的超声频率为30kHz；5)将第四混合物在85℃下烘干，以回收乙醇，烘干完毕后，过70目筛，获得第五混合物；6)将第五混合物通过冷等静压制成坯体，其中，所述冷等静压的压力为55MPa，保持时间为120秒；7)将坯体在真空气氛下，以15℃/min升温至1360℃，保温处理32min，然后通入氩气，在氩气保护氛围及21MPa压力下，以15℃/min升温至1720℃，保温处理1.5h，随炉冷却后，即可。实施例3一种高强度二硼化钛陶瓷材料，由以下按照重量份的原料制成：二硼化钛粉末107份、硼粉10份、硼硅酸铝钙7份、氧化钛镁钾4份。本实施例中，所述高强度二硼化钛陶瓷材料的制备方法，步骤如下：1)称取硼粉、硼硅酸铝钙和氧化钛镁钾，合并后，投入至球磨机中，以乙醇作为球磨液，球磨混合3.5h，出料，获得第一混合物，其中，所述乙醇的加入量为硼粉、硼硅酸铝钙和氧化钛镁钾总重量的4倍；2)将第一混合物在85℃下烘干，以回收乙醇，烘干完毕后，在470℃下保温处理1.5h，获得第二混合物；3)称取二硼化钛粉末，将二硼化钛粉末和第二混合物合并，一起投入至球磨机中，以乙醇作为球磨液，球磨混合8h，出料，获得第三混合物，其中，所述乙醇的加入量为二硼化钛粉末总重量的1.3倍；4)将第三混合物进行超声分散处理，处理完毕后，出料，获得第四混合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度二硼化钛陶瓷材料，其特征在于，由以下按照重量份的原料制成：二硼化钛粉末105‑110份、硼粉8‑12份、硼硅酸铝钙6‑9份、氧化钛镁钾3‑5份。

【技术特征摘要】
1.一种高强度二硼化钛陶瓷材料，其特征在于，由以下按照重量份的原料制成：二硼化钛粉末105-110份、硼粉8-12份、硼硅酸铝钙6-9份、氧化钛镁钾3-5份。2.根据权利要求1所述的高强度二硼化钛陶瓷材料，其特征在于，由以下按照重量份的原料制成：二硼化钛粉末106-109份、硼粉9-11份、硼硅酸铝钙7-8份、氧化钛镁钾3.5-4.5份。3.根据权利要求2所述的高强度二硼化钛陶瓷材料，其特征在于，由以下按照重量份的原料制成：二硼化钛粉末107份、硼粉10份、硼硅酸铝钙7份、氧化钛镁钾4份。4.一种如权利要求1-3任一所述的高强度二硼化钛陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：1）称取硼粉、硼硅酸铝钙和氧化钛镁钾，合并后，投入至球磨机中，以乙醇作为球磨液，球磨混合3-4h，出料，获得第一混合物；2）将第一混合物在80-90℃下烘干，以回收乙醇，烘干完毕后，在450-500℃下保温处理1-2h，获得第二混合物；3）称取二硼化钛粉末，将二硼化钛粉末和第二混合物合并，一起投入至球磨机中，以乙醇作为球磨液，球磨混合6-10h，出料，获得第三混合物；4）将第三混合物进行超声...

【专利技术属性】
技术研发人员：乐东岳，武丽芳，张国锐，
申请(专利权)人：宁波斯凯勒智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33