一种TixAlCy/TiCz/TiaAlb多元复相陶瓷粉末及其低温快速制备方法

技术领域

本发明属于陶瓷粉末材料技术领域，具体涉及一种Ti

背景技术

Ti-Al-C体系陶瓷在导电、导热、摩擦、结构等领域应用前景广泛，但是，纯Ti-Al-C体系陶瓷材料(Ti

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

本发明的目的在于解决Ti-Al-C体系多元复相材料的快速低温制备及现实组分调控，提供了一种Ti

为实现上述目的，本发明公开了如下技术方案：一种Ti

优选的，这种Ti

本发明还公开了这种Ti

S1:称量Ti粉、TiC粉、Al粉、石墨粉末，置于烧杯中；

S2:向步骤S1中的烧杯加入去离子水，置于超声机中分散；

S3:将步骤S2中得到的混合溶液置于冷冻干燥机中处理；

S4：将步骤S3中的混合固态样品置于真空干燥箱中干燥；

S5:将步骤S4中干燥粉末置于气氛管式炉中以一定速率升温至第一温度点；

S6:将步骤S5中粉末降温至第二温度点，保温一定时间；

S7:将步骤S6中粉末在管式炉中降温至室温。

所述步骤S1中原料Ti粉、TiC粉、Al粉、石墨粉粒径为10～20μm。

所述步骤S2中加入去离子水与粉末质量比为(5～3):1，超声分散时间10～30min。

所述步骤S3中冷冻干燥处理温度为-40～-30℃，时间为5～10h。

所述步骤S4中真空干燥温度为70～120℃，保温时间2h。

所述步骤S5中气氛为Ar或N

所述步骤S6中降温速率为-15～-25℃/min，第二温度点为800～900℃，保温时间2h。

所述步骤S7中降温速率为-5～-10℃/min。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：本发明采用易得的Ti粉、TiC粉、Al粉、石墨粉末，选择合理的原料配合比，在结合冷冻干燥技术和二步快速降温工艺，得到组分可调控的Ti

附图说明

图1为实施例5中得到的Ti

图2为实施例5中得到的Ti

图3为实施例6中得到的Ti

图4为实施例6中得到的Ti

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

本发明所述Ti

实施例1

原料Ti粉、TiC粉、Al粉、石墨粉末粒径为10μm，选择摩尔比为Ti:TiC:Al:C＝2:1:0.9:1，将混合粉末加入至去离子水中，质量比为1:3，超声分散10分钟，然后将混合液放入冷冻干燥机中-30℃处理5h，接着在真空干燥箱中70℃干燥2h，将干燥后的混合粉末置于管式炉中，在Ar气氛保护下，以3℃/min的加热速率升温到1200℃，不保温，立即以-15℃/min的降温速率冷却到800℃，保温2h，最终以-5℃/min的降温速率冷却到室温，得到Ti

实施例2

原料Ti粉、TiC粉、Al粉、石墨粉末粒径为12μm，选择摩尔比为Ti:TiC:Al:C＝2.1:1.1:0.9:1，将混合粉末加入至去离子水中，质量比为1:4，超声分散12分钟，然后将混合液放入冷冻干燥机中-34℃处理7h，接着在真空干燥箱中88℃干燥2h，将干燥后的混合粉末置于管式炉中，在Ar气氛保护下，以4℃/min的加热速率升温到1250℃，不保温，立即以-18℃/min的降温速率冷却到860℃，保温2h，最终以-6℃/min的降温速率冷却到室温，得到Ti

实施例3

原料Ti粉、TiC粉、Al粉、石墨粉末粒径为14μm，选择摩尔比为Ti:TiC:Al:C＝2.2:1.2:1:1，将混合粉末加入至去离子水中，质量比为1:3，超声分散18分钟，然后将混合液放入冷冻干燥机中-38℃处理8h，接着在真空干燥箱中104℃干燥2h，将干燥后的混合粉末置于管式炉中，在N

实施例4

原料Ti粉、TiC粉、Al粉、石墨粉末粒径为20μm，选择摩尔比为Ti:TiC:Al:C＝2.2:1.3:1.2:1，将混合粉末加入至去离子水中，质量比为1:5，超声分散26分钟，然后将混合液放入冷冻干燥机中-37℃处理10h，接着在真空干燥箱中120℃干燥2h，将干燥后的混合粉末置于管式炉中，在N

实施例5

原料Ti粉、TiC粉、Al粉、石墨粉末粒径为11μm，选择摩尔比为Ti:TiC:Al:C＝2.1:1.2:0.9:1，将混合粉末加入至去离子水中，质量比为1:4，超声分散15分钟，然后将混合液放入冷冻干燥机中-35℃处理6h，接着在真空干燥箱中90℃干燥2h，将干燥后的混合粉末置于管式炉中，在Ar气氛保护下，以5℃/min的加热速率升温到1260℃，不保温，立即以-20℃/min的降温速率冷却到900℃，保温2h，最终以-8℃/min的降温速率冷却到室温，得到Ti

实施例6

原料Ti粉、TiC粉、Al粉、石墨粉末粒径为18μm，选择摩尔比为Ti:TiC:Al:C＝2.1:1.1:1.2:1，将混合粉末加入至去离子水中，质量比为1:5，超声分散30分钟，然后将混合液放入冷冻干燥机中-40℃处理10h，接着在真空干燥箱中115℃干燥2h，将干燥后的混合粉末置于管式炉中，在Ar气氛保护下，以5℃/min的加热速率升温到1300℃，不保温，立即以-25℃/min的降温速率冷却到900℃，保温2h，最终以-10℃/min的降温速率冷却到室温，得到Ti

将实施例1-6得到的Ti

表1实施例1～6和对比例1、2的性能对比结果

通过表1可得出，本申请通过选择合理的原料配合比，在结合冷冻干燥技术和二步快速降温工艺，制备出具有不同组分且可调的Ti

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。