二维过渡金属碳化钛材料增强陶瓷复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及材料领域，具体涉及陶瓷复合材料领域，尤其是涉及氧化铝，氧化锆，碳化硅，和氮化硅陶瓷复和材料的制备方法。本发明专利技术是采用新型二维过渡金属碳化钛材料（MXene包括Ti3C2和Ti2C）作为增韧相，经过放电等离子体烧结成Al2O3‑MXene,ZrO2‑MXene,SiC‑MXene,和Si3N4‑MXene复合陶瓷。第一步，MXene化合物制备：将制备或购买的三元层状化合物Ti3AlC2或者Ti2AlC通过氢氟酸腐蚀制备得到Ti3C2或者Ti2C MXene化合物；第二步，将陶瓷粉体（氧化铝，氧化锆，碳化硅，或者氮化硅）与Ti3C2或者Ti2C MXene化合物按照重量比（95~60）：（5~40）混合，以及适当的烧结助剂，原料经物理机械方法混合5‑20小时；混合粉体干燥后装入石墨模具中冷压成型，施加压力为10‑20MPa；在放电等离子体烧结炉内烧结，升温速率为10‑50°C/min，烧结温度为1400‑1600°C、烧结时间为30~120分钟、烧结压强为10‑50MPa，随后随炉冷却至室温，即可制备出Al2O3‑MXene,ZrO2‑MXene,SiC‑MXene,和Si3N4‑MXene复合陶瓷。

【技术实现步骤摘要】
二维过渡金属碳化钛材料增强陶瓷复合材料及其制备方法本专利技术涉及陶瓷材料科学
，特别涉及一种复合陶瓷材料及其制备方法。
技术介绍
复合陶瓷材料具有高熔点、良好的耐磨性、热化学稳定性、高硬度等优点，适合于制作加工难加工材料的刀具。随着我国航空航天、国防、工业等领域的高速、可持续发展，对材料综合性能的要求越来越高。由于复合陶瓷能够进一步增强纯陶瓷的韧性，并不太降低陶瓷的硬度及高温性能，因而得到了广泛关注。碳化钛具有熔点高、抗氧化、强度高、导热性良好、化学稳定性好、韧性好以及对钢铁类金属的化学惰性等优异性能，所以碳化钛主要用来制造金属陶瓷、耐热合金和硬质合金。同时由于碳化钛具有这些良好性能，碳化钛在各种复合材料中作为强化基体的一种增强相得以广泛使用。如氧化铝复合陶瓷中，碳化钛由于具有高强度、高硬度、优良的耐磨性及化学稳定性，氧化铝-碳化钛体系得以广泛研究及应用。纯氧化铝粉体大约在1750°C开始蠕变和烧结。如此高的烧结温度，会使得窑炉耐火材料的使用寿命缩短，能源消耗过多，以及材料烧成性能不良等等。因此，陶瓷烧结过程中常常加入烧结助剂来降低高熔点陶瓷的烧结温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.陶瓷复合材料及其制备方法，其特征在于：该复合陶瓷的组成和含量如下，以重量百分比计：/n陶瓷粉体60-95%/nMXene化合物40-5%。/n

【技术特征摘要】
1.陶瓷复合材料及其制备方法，其特征在于：该复合陶瓷的组成和含量如下，以重量百分比计：
陶瓷粉体60-95%
MXene化合物40-5%。


2.如权利要求1所述的陶瓷复合材料及其制备方法，其特征在于：所述的陶瓷为氧化铝，氧化锆，碳化硅，或者氮化硅。


3.如权利要求1所述的陶瓷复合材料及其制备方法，其特征在于：所述的MXene化合物为Ti3C2或Ti2C。


4.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦家千，
申请(专利权)人：宿迁德特材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32