The present invention relates to a method for microwave synthesis of Ti2AlC bulk materials, which is characterized by the following steps: (1) taking titanium powder, aluminium powder, graphite powder and titanium carbide powder according to the molar ratio of 2~x:1:1~x:x (0 < x < 1) for ball milling and mixing; (2) pressing uniformly mixed raw materials under certain pressure in steel abrasives to form cylindrical billets; (3) pressing after pressing. Ti2AlC bulk material can be obtained by heating the billet in argon atmosphere under a certain axial pressure in a microwave hot pressing sintering device. The invention has the advantages of simple synthesis process, low temperature, short use time and low energy consumption, and can synthesize Ti2AlC bulk material with good density, high purity and fine grain.
【技术实现步骤摘要】
一种微波合成Ti2AlC块体材料的方法
本专利技术涉及一种三元MAX陶瓷材料的制备
,具体涉及一种Ti2AlC块体材料的微波合成方法。
技术介绍
Ti2AlC是一种三元层状过渡族金属碳化物,属于MAX陶瓷中的典型代表,它兼具陶瓷和金属两者的性能特点,具有低密度、低膨胀系数、高弹性模量、高强度、可加工、良好导电导热性能和优异抗热震抗氧化性能,因此,Ti2AlC可作为结构材料,广泛应用于航空航天、核工业、电子信息等领域。目前Ti2AlC块体材料的合成方法主要有热压烧结、热等静压烧结、放电等离子烧结、高温自蔓延烧结以及燃烧合成。1997年,Barsoum等人[J.Mater.Syn.Process.,1997,5:197~216]采用热压烧结方法,在1600℃、40MPa的条件下保温4h首次制备得到Ti2AlC块体材料。文献[Metall.Mater.Trans.A,2000,31A,1857~1865]采用热等静压烧结方法,在1300℃、40MPa的条件下保温30h得到Ti2AlC块体材料。文献[J.Chin.Ceram.Soc.,2003,31:991~993]采用放电等离子烧结方法,在1100℃、30MPa条件下保温8min得到高致密Ti2AlC块体材料。文献[J.Euro.Ceram.Soc.,2009,29:187~194;Chem.Eng.J.,2016,288:532~538]采用高温自蔓延烧结和燃烧合成的方法制备得到Ti2AlC块体材料,然而产物存在较多Ti3AlC2、TiC、AlTi等杂质相。综上所述,目前Ti2AlC块体材料的合成仍然存 ...
【技术保护点】
1.一种微波合成Ti2AlC块体材料的方法,其特征是一种利用微波热压烧结工艺合成Ti2AlC块体材料的方法,具体步骤包括:(1)按照2~x:1:1~x:x (0≤x≤1)的摩尔比称取钛粉、铝粉、石墨粉和碳化钛粉,进行球磨混合;(2)将混合均匀的原料置于钢制磨具中在一定压力下进行压制,形成圆柱坯体;(3)将压制后的坯体置于微波热压烧结装置中,对坯体施加1500KN~3000KN的轴向压力,在氩气气氛保护下,进行加热,经冷却后即可获得Ti2AlC块体材料。
【技术特征摘要】
1.一种微波合成Ti2AlC块体材料的方法,其特征是一种利用微波热压烧结工艺合成Ti2AlC块体材料的方法,具体步骤包括:(1)按照2~x:1:1~x:x(0≤x≤1)的摩尔比称取钛粉、铝粉、石墨粉和碳化钛粉,进行球磨混合;(2)将混合均匀的原料置于钢制磨具中在一定压力下进行压制,形成圆柱坯体;(3)将压制后的坯体置于微波热压烧结装置中,对坯体施加1500KN~3000KN的轴向压力,在氩气气氛保护下,进行加热,经冷却后即可获得Ti2AlC块体材料。2.根据权利要求1所述的一种微波合成Ti2AlC块体材料的方法,其特征在于:步骤(1)中钛粉、铝粉、石墨粉和碳化钛粉的摩尔比为2~x:1:1~x:x,其中x的取...
【专利技术属性】
技术研发人员:王顺,王晖,王仁杰,关春龙,刘玉明,张莹莹,牛放,赵志伟,
申请(专利权)人:河南工业大学,
类型:发明
国别省市:河南,41
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