The invention discloses a preparation method of MAX phase crack self-healing ceramic material, which comprises the following steps: S1: adding self-healing particles to oxide ceramic powder, adding anhydrous ethanol, milling for 5 10 h, drying and sieving, and obtaining mixed powder; in which the self-healing particles are Ti2AlC, Ti2Al0.5 Sn0.5C, Ti2SnC or Ti3SiC. 2. The proportion of self-repairing particles in the mixed powder is 5.20 vol%. S2: In vacuum or argon atmosphere, the mixed powder is sintered by pressureless sintering or Hot-pressing Sintering technology, and the MAX phase crack self-healing ceramic material is obtained. The invention also discloses a MAX phase crack self healing ceramic material prepared by the above method. The preparation method of MAX phase crack self-healing ceramic material prepared by the invention has the advantages of low raw material cost, simple preparation process, short cycle, low healing temperature and short healing time, and good practicability.
【技术实现步骤摘要】
一种MAX相裂纹自愈合陶瓷材料及其制备方法
本专利技术涉及特种陶瓷材料
,具体涉及一种MAX相裂纹自愈合陶瓷材料及其制备方法。
技术介绍
结构陶瓷具有耐高温、耐冲刷、耐腐蚀、高硬度、高强度、低蠕变速率等优异的力学、热学、化学性能,从而使其在高温、机械、电子、宇航、医学工程各方面得到广泛的应用。但由于陶瓷固有的脆性,限制了其实际使用的范围。因此,改善陶瓷材料的脆性,增大强度以提高其在实际使用中的可靠性,成为其能够广泛应用的关键。围绕改善陶瓷材料的脆性和提高强度,目前主要集中在两种方法,一种是通过在陶瓷材料中添加纤维、颗粒等以增加韧性,另外一种方法就是设计制造具有自愈合性能的陶瓷材料。关于自愈合陶瓷材料的研发,初始阶段主要集中于UO2,Al2O3等陶瓷,但是裂纹愈合的条件比较苛刻,愈合的温度一般在1400℃以上,接近该类氧化物陶瓷的熔点,其主要愈合机制与重烧结相类似。同时由于愈合温度较高,存在晶粒严重长大,大大降低陶瓷材料的性能。近些年来,日本Kotoji等研究学者发现SiC和Si3N4这类材料,通过氧化反应,形成的氧化产物SiO2能有效填补裂纹,修复SiC材料中的裂纹。同时,也可以作为修复相,添加到Al2O3、莫来石等氧化物陶瓷中,修复氧化物陶瓷,使得裂纹愈合的温度有所降低,但愈合温度仍在1200-1400℃的高温范围之内;且当温度低于1200℃,则需要几十小时甚至几百小时来愈合裂纹。因此,如何进一步降低愈合温度和减少愈合时间,开发新的具有自愈合作用的修复颗粒迫在眉睫。MAX相,是一类具有微观层状结构的三元化合物的通称,其化学式可表示为Mn+1AXn, ...
【技术保护点】
1.一种MAX相裂纹自愈合陶瓷材料的制备方法,其特征在于,包括如下的步骤:S1:将自修复颗粒添加到氧化物陶瓷粉料中,加入无水乙醇,球磨5‑10h后烘干过筛,得到混合粉料;其中,自修复颗粒为Ti2AlC、Ti2Al0.5Sn0.5C、Ti2SnC或Ti3SiC2,混合粉料中自修复颗粒的比例为5‑20vol.%;S2:在真空或氩气气氛下,采用无压烧结或热压烧结技术烧结混合粉料,即得到裂纹自愈合陶瓷材料。
【技术特征摘要】
1.一种MAX相裂纹自愈合陶瓷材料的制备方法,其特征在于,包括如下的步骤:S1:将自修复颗粒添加到氧化物陶瓷粉料中,加入无水乙醇,球磨5-10h后烘干过筛,得到混合粉料;其中,自修复颗粒为Ti2AlC、Ti2Al0.5Sn0.5C、Ti2SnC或Ti3SiC2,混合粉料中自修复颗粒的比例为5-20vol.%;S2:在真空或氩气气氛下,采用无压烧结或热压烧结技术烧结混合粉料,即得到裂纹自愈合陶瓷材料。2.如权利要求1所述的MAX相裂纹自愈合陶瓷材料的制备方法,其特征在于,在步骤S1中,氧化物陶瓷粉料为Al2O3、ZrO2或莫来石。3.如权利要求1所述的MAX相裂纹自愈合陶瓷材料的制备方法,其特征在于,在步骤S1中,采...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡清,
申请(专利权)人:中铭瓷苏州纳米粉体技术有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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