一种高性能陶瓷制造技术

本发明专利技术公开了一种高性能陶瓷，其特征在于：包含以下具体成份TiC粉、Ti粉和Al粉，分散剂、球磨助剂。为了避免其它一些杂质相的生成，本发明专利技术用TiC替代单质Ti粉、C粉，以TiC、Ti、Al为原料，且在机械球磨时加入了球磨助剂和分散剂，提高了研磨效率，增加了体系的反应活性；采用TiC替代Ti粉和C粉，成本降低，TiC亦是形成Ti3AlC2的重要组分，整个工艺简单，操作方便，而且按照本发明专利技术的工艺方法制得的高性能陶瓷具有纯度高、组织分布理想等特点。

A High Performance Ceramic

The invention discloses a high performance ceramics, which is characterized in that it comprises the following specific components: TiC powder, Ti powder and Al powder, dispersant and ball milling assistant. In order to avoid the formation of other impurity phases, TiC is used instead of Ti powder and C powder, TiC, Ti and Al are used as raw materials, and ball milling AIDS and dispersants are added during mechanical ball milling, which improves the grinding efficiency and increases the reactivity of the system. TiC is used instead of Ti powder and C powder, which reduces the cost, and TiC is also an important component in the formation of Ti3AlC2. The whole process is simple and the operation is convenient. Moreover, the high-performance ceramics prepared according to the process method of the invention have the characteristics of high purity and ideal structure distribution.

【技术实现步骤摘要】
一种高性能陶瓷
本专利技术属于材料科学领域，具体涉及一种高性能陶瓷。
技术介绍
航空航天、能源动力、机械及军工等高技术行业要求关键性结构件既具有高比强度和比刚度、高硬度、高韧性、耐磨，同时又要耐腐蚀、耐高温等。因此，大多数金属件已难以满足实际应用。碳化物、硼化物、氮化物等陶瓷具有高强度、高模量和高硬度，且较金属耐磨、耐高温和抗氧化，加之低的密度和热膨胀系数，可替代金属件用于关键性结构件。但是，陶瓷多由离子键或共价键构成，性脆、难以加工、导电和导热性差，其应用亦受到了限制。Ti3AlC2具有层状六方结构，它们的原子结合方式既有共价键、离子键，又有金属键，因而兼具金属和陶瓷的性质。如，类似金属的导热、导电、抗热震和可加工性，类似陶瓷的抗氧化、耐腐蚀和耐高温；特别是具有非同寻常的耐磨性和自润滑性。因此，在许多领域具有重要的应用价值。目前，国内外在Ti3AlC2的制备研究方面面临的主要困难是如何制备高含量的Ti3AlC2，即如何避免TiC等杂质相的生成问题。恰当的Ti、Al、C元素比和反应温度是制备高纯Ti3AlC2的必要条件。Ti∶Al∶C的理论摩尔比应该为3∶1∶2，事实上严格按照该比例配制时，往往难以获得高Ti3AlC2含量的反应产物。高温Al的挥发被认为是造成TiC杂质相生成的重要原因。另外，Ti3AlC2制备温度较高(大于1350℃)，体系反应温度区间窄，亦是影响其纯度的一个重要原因。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种不仅降低了成本，而且产物纯度较高，主晶相主要为Ti3AlC2的高性能陶瓷。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是一种高性能陶瓷，其特征在于：包含以下具体成份TiC粉、Ti粉和Al粉，分散剂、球磨助剂。其制备工艺包含一下步骤：1)首先，取TiC粉、Ti粉和Al粉按TiC粉∶Ti粉∶Al粉＝2.0∶1.0∶(1.0-1.5)的原子配比混合；2)其次，将混合后的粉体置入不锈钢球磨罐内，加入混合粉体质量0.3-2.0％的硬脂酸钠作为分散剂、30-80％的乙醇作为球磨助剂制成混合料进行球磨，研磨介质为钢球，球磨机转速为800-1200转/分钟，磨球与混合料的质量比为3∶1-20∶1，球磨2-8小时获得细化粉体并将其干燥；3)然后，将干燥后的混合料预压成饼状，置入石墨模具内，在真空条件下自室温以5℃/min-20℃/min的升温速率升温至1300℃-1500℃，当温度达到700℃时开始加压使压力达到10-25MPa，保温保压0.5-3.0小时；4)最后，保温保压结束后，随炉自然冷却到室温即得到高性能陶瓷。具体实施方式下面结合具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。实施例1)首先，取TiC粉、Ti粉和Al粉按TiC粉∶Ti粉∶Al粉＝2.0∶1.0∶1.0的原子配比混合；2)其次，将混合后的粉体置入不锈钢球磨罐内，加入混合粉体质量0.5％的硬脂酸钠作为分散剂、50％的乙醇作为球磨助剂制成混合料进行球磨，研磨介质为钢球，磨机转速为800转/分钟，磨球与混合料的质量比为8∶1，球磨4小时获得细化粉体并将其干燥；3)然后，将干燥后的混合料预压成饼状，置入石墨模具内，在真空条件下自室温以5℃/min的升温速率升温至300℃，然后再以10℃/min的升温速率升温至1500℃，当温度达到700℃时开始加压使压力达到20MPa，保温保压2小时；4)最后，保温保压结束后，随炉自然冷却到室温即得到高性能陶瓷。本实施例仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非是对本专利技术所作的其它形式的限定，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述
技术实现思路
作为启示，加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但凡是未脱离本专利技术权利要求的技术实质，对以上实施例所作出的简单修改、等同变化与改型，仍属于本专利技术权利要求保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能陶瓷，其特征在于：包含以下具体成份TiC粉、Ti粉和Al粉，分散剂、球磨助剂。

【技术特征摘要】
1.一种高性能陶瓷，其特征在于：包含以下具体成份TiC粉、Ti粉和Al粉，分散剂、球磨助剂。2.根据权利要求1所述的一种高性能陶瓷，其制备工艺包含一下步骤：1)首先，取TiC粉、Ti粉和Al粉按TiC粉∶Ti粉∶Al粉＝2.0∶1.0∶(1.0-1.5)的原子配比混合；2)其次，将混合后的粉体置入不锈钢球磨罐内，加入混合粉体质量0.3-2.0％的硬脂酸钠作为分散剂、30-80％的乙醇作为球磨助剂制成混合料进行球磨，...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪诗锐，
申请(专利权)人：洪诗锐，
类型：发明
国别省市：广东,44