本发明专利技术属于复合粉体制备技术领域，尤其涉及一种包覆型TiB2/Al2O3复合粉末及其制备方法。本发明专利技术将粒径为0.5~50um的TiB2粉末置于反应容器中，加水并机械搅拌形成50~500g/L的悬浮液；在机械搅拌下，将浓度为0.1~0.4mol/L的硫酸铝铵溶液和0.4~1.6mol/L的碳酸氢铵溶液分别以5~30mL/min的速度同时通入悬浊液中，开始沉淀反应，用碳酸氢铵控制溶液pH值稳定在7~8之间；所加入的硫酸铝铵总量换算为氧化铝与TiB2质量比为0.15~1:1；加料结束后，停止搅拌，并用去离子水洗涤沉淀物三次，抽滤，并于80℃烘干12小时，得到氧化铝包覆TiB2前驱体；将前驱体在马弗炉中500~900℃焙烧1~2小时即得到一种无团聚、包覆结构的TiB2/Al2O3复合粉末。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合粉体制备
，尤其涉及一种包覆型TiB2Al2O3复合粉末及其制备方法。
技术介绍
TiB2具有高熔点、低密度、高硬度、高强度和断裂韧性、极好的化学稳定性及优良的导热、导电、耐磨性能而备受关注，作为耐磨材料WC的优选替代材料，应用于硬质工具材料、磨料、合金添加剂及工程部件的热喷涂涂层中；但二硼化钛的某些物理化学特性，如大气环境中的易氧化性、晶体结构中强键结合导致原子间难以扩散烧结等，制约了其在工业领域的应用JiB2粉体复合技术越来越引起研究者的关注，如用金属外皮如钢带包覆TiB2粉制成粉芯线材，采用自蔓延高温合成技术(SHS)制备基Ni ( Cr) /TiB2的复合粉末，采用机械合金化制备TiB2/ Fe ( Cr)金属陶瓷复合粉等研究较多；然而，Al2O3复合TiB2粉末在实际应用中被认为是一类应用最广的复合材料，作为高温结构陶瓷在航天、装甲及热喷涂等方面具有很大的应用潜力；目前制备Al2O3复合TiB2粉末主要有两种粉末直接混合法和燃烧还原合成法；如于志强米用TiB2-Al2O3-Al还原体系，通过燃烧还原技术在420°C 700°C之间制备了 TiB2-Al2O3陶瓷复合粉体，该粉体仅由TiB2和Al2O3两相组成，颗粒分布较均匀，平均粒度在3μπι 5μπι之间[稀有金属材料与工程，2005，34 (11)1818-1822 ];唐文军等将TiB2粉体和Al2O3粉体按质量百分比1:1混合，然后采用搅拌球磨机制备水系复合粉体浆料，利用喷雾干燥技术对TiB2Al2O3复合粉体进行造粒，得到的粉体为球形或近球形，具有较高的松装密度和流动性，能满足各种压制成型的需要[陶瓷学报，2006，27 (4) =370-375];然而，这些已报道的粉末两种成分之间基本是无规律的物理混合，非包覆型复合，氧化铝的分布均匀性难以得到控制，从而难以改善TiB2粉末的整体性质，尤其是改善其烧结性能或控制热喷涂应用中易氧化问题，且这些制备方法工艺繁琐，设备投入大。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述Al2O3复合TiB2粉末制备技术存在的缺点，提供一种包覆结构的Al2O3复合TiB2粉末及其制备方法，氧化铝均匀致密的包覆在TiB2粉末表面形成壳层，可有效的抑制TiB2被氧化，制备过程简单可控，易规模化生产。本专利技术的专利技术目的是通过以下技术方案实现的一种包覆型TiB2Al2O3复合粉末，其特征为以TiB2粉末为核心，氧化铝均匀致密的包覆在TiB2粉末表面形成壳层，氧化铝与TiB2质量之比为O. 15^1:1,复合粉末粒径为O.6 60um。一种包覆型TiB2Al2O3复合粉末的制备方法，其特征为其制备过程步骤包括(I)将粒径为O. 5 50um的TiB2粉末置于反应容器中，加水并机械搅拌形成5(T500g/L的悬浮液；在机械搅拌下，将浓度为O.1 O. 4mol/L的硫酸招铵溶液和O. 4 . 6mol/L的碳酸氢铵溶液分别以5 30mL/min的速度同时通入悬浊液中，开始沉淀反应，用碳酸氢铵控制溶液PH值稳定在71之间；所加入的硫酸铝铵总量换算为氧化铝与TiB2质量比为O. 15^1:1 ；加料结束后，停止搅拌，并用去离子水洗涤沉淀物三次，抽滤，并于80°C烘干12小时，得到氧化铝包覆TiB2前驱体； (2)将前驱体在马弗炉中50(T90(TC焙烧f 2小时即得到一种无团聚、包覆结构的TiB2/Al2O3見合粉末。本专利技术提供的粉末和制备方法具有如下优点 采用本专利技术得到的无团聚、包覆结构的TiB2AI2O3复合粉末，分散性良好，复合粒子粒径在O. 6飞Oum，氧化铝包裹在TiB2的表面形成核/壳结构，氧化铝包裹量大小可调，包裹均匀致密，可大大改善TiB2材料的烧结性能和控制热喷涂应用中易氧化问题；制备过程简单易控，容易扩大化生产，成本低。附图说明图1为本专利技术实施例1中所获得的TiB2Al2O3复合粉末的光学显微镜照片； 图2为本专利技术实施例1中所获得的TiB2Al2O3复合粉末的扫描电子显微镜照片； 图3为本专利技术实施例2中所获得的TiB2Al2O3复合粉末的光学显微镜照片； 图4为本专利技术实施例3中所获得的TiB2Al2O3复合粉末的光学显微镜照片。具体实施例方式可通过以下实施例进一步描述 实施例1 (I)将200g粒径为3 7um的TiB2粉末置于反应容器中，加水IL并机械搅拌形成200g/L的悬浮液，在机械搅拌下，将浓度为O. 2mol/L的硫酸铝铵溶液和O. 8mol/L的碳酸氢铵溶液分别以lOmL/min的速度同时通入悬浊液中，开始沉淀反应，用碳酸氢铵控制溶液pH值稳定在7. 5^8之间，所加入的硫酸铝铵总量换算为氧化铝占TiB2质量的15% ;加料结束后，停止搅拌，并用去离子水洗涤沉淀物3次，抽滤，并于80°C烘干12小时，得到氧化铝包覆TiB2前驱体。(2)将前驱体在马弗炉中500°C焙烧I小时即得到无团聚、包覆结构的Al2O3ZtiB2复合粉末。图1是所获得的TiB2Al2O3复合粉末的光学显微镜照片，图2是所获得的TiB2/Al2O3复合粉末的扫描电子显微镜照片。由图1，2结果看出，复合粉末呈明显的核壳结构，氧化铝均匀致密的包覆在TiB2表面，复合粒子粒径约5 10um。实施例2 (I)将50g粒径为O. 5 Ium的TiB2粉末置于反应容器中，加水IL并机械搅拌形成50g/L的悬浮液，在机械搅拌下，将浓度为O. 4mol/L的硫酸铝铵溶液和1. 6mol/L的碳酸氢铵溶液分别以5mL/min的速度同时通入悬浊液中，开始沉淀反应，用碳酸氢铵控制溶液pH值稳定在71之间，所加入的硫酸铝铵总量换算为氧化铝占TiB2质量的50%，加料结束后，停止搅拌，并用去离子水洗涤沉淀物三次，抽滤，并于80°C烘干12小时，得到氧化铝包覆TiB2前驱体。(2)将前驱体在马弗炉中700°C焙烧2小时即得到无团聚、包覆结构的TiB2Al2O3复合粉末。结果显示如图3 :所制备的复合粉末粒径O. 6 1.5um，复合粉末呈明显的核壳结构，氧化铝均匀致密的包覆在TiB2表面，分散性良好，无游离，无脱落。实施例3 (I)将IOOOg粒径为3(T50um的TiB2粉末置于反应容器中，加水2L并机械搅拌形成500g/L的悬浮液,在机械搅拌下,将浓度为O. lmol/L的硫酸招铵溶液和O. 4mol/L的碳酸氢铵溶液分别以30mL/min的速度同时通入悬浊液中，开始沉淀反应，用碳酸氢铵控制溶液PH值稳定在71之间，所加入的硫酸铝铵总量换算为氧化铝与TiB2质量比为1:1，加料结束后，停止搅拌，并用去离子水洗涤沉淀物三次以上，抽滤，并于80°C烘干12小时，得到氧化铝包覆TiB2前驱体。(2)将前驱体在马弗炉中900°C焙烧2小时即得到无团聚、包覆结构的TiB2Al2O3复合粉末。结果显示如图4 :所制备的复合粉末粒径35飞Oum，复合粉末呈明显的核壳结构，氧化铝均匀致密的包覆在TiB2表面，无游离，无脱落，分散性好。实施例4 (I)将400g粒径为2(T30um的TiB2粉末置于反应容器中，加水2L并机械搅拌形成200g/L的悬浮液，在机械搅拌下，将浓度为O. 3mol/L的硫酸铝铵溶液和1. 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种包覆型TiB2/Al2O3复合粉末，其特征为：所述复合粉末以TiB2粉末为核心，氧化铝均匀致密的包覆在TiB2?粉末表面形成壳层，氧化铝与TiB2质量之比为0.15~1:1，复合粉末粒径为0.6~60um。
【技术特征摘要】
1.一种包覆型TiB2Al2O3复合粉末，其特征为所述复合粉末以TiB2粉末为核心，氧化铝均匀致密的包覆在TiB2粉末表面形成壳层，氧化铝与TiB2质量之比为O. 15 1:1，复合粉末粒径为O. 6 60um。2.如权利要求1所述的一种包覆型TiB2Al2O3复合粉末的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤(1)将粒径为O.5 50um的TiB2粉末置于反应容器中，加水并机械搅拌形成5(T500g/L的悬浮液；在机械搅拌下，将浓度为O.1 O. 4mol...
【专利技术属性】
技术研发人员：景茂祥，韩翀，沈湘黔，刘瑞江，王舟，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：
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