TiC增强MAX相高熵陶瓷基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种制备具有优异综合力学性能的TiC增强MAX相高熵陶瓷材料基复合材料的方法，以及由该方法制备得到的TiC增强MAX相高熵陶瓷材料基复合材料。所述方法包括如下步骤：1)将TiC粉末与MAX相粉末，进行配料混合，所述MAX相粉末为任意三种以上的过渡金属MAX相碳化物粉末；2)将在步骤一得到的混合粉末分散于助磨剂中，进行球磨得到陶瓷浆料，并进行真空干燥，并进行过筛；3)将步骤二得到的混合粉末置于钢模中，进行预压成形，得到陶瓷素胚；4)将步骤三得到陶瓷素胚置于将石墨模具中，在真空环境下压力烧结。通过在MAX相高熵陶瓷基体中引入TiC第二相进一步提升材料的性能。中引入TiC第二相进一步提升材料的性能。中引入TiC第二相进一步提升材料的性能。

【技术实现步骤摘要】
TiC增强MAX相高熵陶瓷基复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于结构陶瓷材料
，更具体的涉及一种制备具有优异综合力学性能的TiC增强MAX相高熵陶瓷材料基复合材料的方法，以及由该方法制备得到的TiC增强MAX相高熵陶瓷材料基复合材料。

技术介绍

[0002]MAX相陶瓷是一类具有高长轴比和化学键各向异性的六方结构陶瓷。它兼具金属和陶瓷的优点，如低密度、高模量、高损伤容限以及良好的抗热震性能和导电性等，具有广阔的应用前景，有望用于高温密封件、核燃料包壳材料、新型电刷和电极等。但是，与传统的陶瓷材料相比，MAX相的硬度(2～6GPa)和强度较低，这大大限制了其在工程实际中的应用，所以提高其力学性能十分必要。
[0003]近年来，众多研究人员尝试通过固溶强化、第二相颗粒强化和织构强化等强化方式提升MAX相的力学性能。
[0004]“高熵”是近年来出现的新的材料设计理论，目前已成为材料研究领域的一大热点，其概念最初由高熵合金发展而来。高熵合金是将多种合金元素以近等原子比固溶到一起，形成单相的固溶体。随着研究的不断深入，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备MAX相高熵陶瓷基复合材料的方法，包括如下步骤：步骤一：将TiC粉末与MAX相粉末进行配料混合，所述MAX相粉末为任意三种以上的过渡金属MAX相碳化物粉末；步骤二：将在步骤一得到的混合粉末分散于助磨剂中，进行球磨得到陶瓷浆料，并进行真空干燥，并进行过筛；步骤三：将步骤二得到的混合粉末置于钢模中，进行预压成形，得到陶瓷素胚；步骤四：将步骤三得到陶瓷素胚置于将石墨模具中，在真空环境下压力烧结，即得到TiC增强MAX相高熵陶瓷基复合材料。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤一中，所述MAX相粉末为选自Ti2AlC、Nb2AlC、V2AlC、Cr2AlC和Ta2AlC中的任意三种以上；优选地，在步骤一中，所述TiC粉末的质量分数为混合粉末总质量的5wt％～20wt％，更优选10wt％～15wt％；以及所述TiC粉末的粒度为0.6～0.9μm，纯度不低于99％。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤一中，各MAX相粉末相互间的分子数摩尔之比为等摩尔比，所述的MAX相粉末粒度不大于15μm，纯度不低于98％。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，在步骤二中，所述球料比为(5～10):1，球磨转速为200～400rpm/min，球磨时间为6～10h；优选地，磨球为玛瑙球，助磨剂为无水乙醇；优选地，真空干燥箱抽真空至压力小于0.1MPa，设置真空干燥的温度为55～60℃；优选地，每两个小时抽一次真空，排除挥发出来的气体，6～10h后关闭加热，维持真空状态，待样品冷却至室温后取出；优选地，过筛的筛网的尺寸为200～225目，对于无法通过筛网的粉末颗粒使用研钵将粉体研细，再通过筛网。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，在步骤三中，装样前在钢制模具内壁以及压头表...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟志宏，刘成友，欧阳维，林俐菁，宋奎晶，吴玉程，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：