CN1352317A - 一种原位热压/固-液相反应制备钛铝碳块体材料的方法 - Google Patents
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Abstract
一种原位热压/固-液相反应制备钛铝碳块体材料的方法,其特征在于:以Ti粉,Al粉和C粉为原料,原子比Ti∶Al∶C=3∶(1.0-1.1)∶(1.8-2.0);原料球磨5~15小时,在8~12MPa压力下压成饼状,放入石墨模具中在通有Ar气做保护气氛的热压炉中以5-30℃/min的升温速率升至1200℃-1500℃原位热压/固-液相反应0.5-4小时,热压压力10-50MPa。本发明可以在较低温度、短时间进行。
Description
本发明涉及金属间化合物,特别提供了一种原位热压/固-液相反应制备Ti3AlC2块体材料的方法
Ti3AlC2是一种新型三元层状化合物。它既具有陶瓷材料的诸多优点,如高熔点,高模量(杨氏模量297GPa,剪切模量124GPa)、高强度等;又具有金属材料的一些特性,如高导电率,高导热率,对破坏有较强抵抗力和可机械加工等。此外,由于Ti3AlC2密度低(4.2g/cm3),是一种很有希望应用在航空、航天、核工业和电子信息等高技术领域的一种新型结构/功能一体化材料。虽然Ti3AlC2具有优异的综合性能和广泛的应用前景。但是由于这种材料的制备困难,使得他的基础研究和应用受到限制。如文献1.J.Am.Ceram.Soc.83,No.4,2000。以Ti,石墨和Al4C3为原料,在1400℃,70MPa热压16小时,合成出非化学计量比的Ti3AlC2块体多晶材料。由于原料中Al4C3的吸水性很强,Al4C3吸收的水分难以除净,造成在产物中有Al2O3杂质相存在( )。Al2O3为脆性氧化物陶瓷,它在Ti3AlC2多晶块体材料中的存在影响Ti3AlC2的机械性能和导电性能。
本发明的目的在于提供了一种以Ti粉、Al粉和C粉为原料,在较低温度、短时间进行原位热压/固-液相反应来获得Ti3AlC2块体材料的制备方法。
本发明提供了一种原位热压/固-液相反应制备钛铝碳块体材料的方法,其特征在于:
1)原料组成及成分范围:
以Ti粉,Al粉和C粉为原料;Ti粉,Al粉和C粉的原子比Ti∶Al∶C=3∶(1.0-1.1)∶(1.8-2.0);
2)工艺:
原料球磨5~15小时,在8~12MPa压力下压成饼状,放入石墨模具中在通有Ar气做保护气氛的热压炉中以5-30℃/min的升温速率升至1200℃-1500℃原位热压/固-液相反应0.5-4小时,热压压力10-50MPa。
本发明的特点是:1.选用原材料简单,它们是Ti粉、Al粉和C粉;2.充分利用Ti与Al,Ti与C之间的放热反应促进Ti3AlC2的合成,因此,热压温度低,在1500℃以下,反应时间短,一般在2小时以内合成完毕;3.通过原位热压/固-液相反应,反应和烧结一步完成,得到了单一相致密Ti3AlC2块体材料。其反应过程可描述为: , , 。
下面通过实施例详述本发明。
附图1为反应产物的X-射线衍射;
实施例1.
Ti粉71.82克,Al粉13.49克,C粉12.01克,球磨10小时,在10MPa压力下压成饼状,放入石墨模具中在通有Ar气做保护气氛的热压炉中以10℃/min的升温速率升至1450℃原位热压/固-液相反应2小时,热压压力20MPa。获得的反应产物经X-射线衍射分析为Ti3AlC2。Ti3AlC2的X-射线衍射图见附图1。用阿基米德法测其密度为4.22g/cm3(理论密度为4.25g/cm3)。
实例2.
Ti粉71.82克,Al粉14.84克,C粉10.81克,球磨10小时,在10MPa压力下压成饼状,放入石墨模具中在通有Ar气做保护气氛的热压炉中以20℃/min的升温速率升至1500℃固-液相反应1小时,热压压力20MPa。块体用阿基米德法测其密度为4.2g/cm3。获得的反应产物经X-射线衍射分析为Ti3AlC2。
Claims (1)
1、一种原位热压/固-液相反应制备钛铝碳块体材料的方法,其特征在于:
1)原料组成及成分范围:
以Ti粉,Al粉和C粉为原料;Ti粉,Al粉和C粉的原子比Ti∶Al∶C=3∶(1.0-1.1)∶(1.8-2.0);
2)工艺:
原料球磨5~15小时,在8~12MPa压力下压成饼状,放入石墨模具中在通有Ar气做保护气氛的热压炉中以5-30℃/min的升温速率升至1200℃-1500℃原位热压/固-液相反应0.5-4小时,热压压力10-50MPa。
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100396650C (zh) * | 2006-10-30 | 2008-06-25 | 陕西科技大学 | 一种Ti2AlC陶瓷材料的制备方法 |
CN100519478C (zh) * | 2006-02-22 | 2009-07-29 | 中国科学院金属研究所 | 一种原位反应热压制备锆铝碳陶瓷块体材料的方法 |
CN100519477C (zh) * | 2006-02-17 | 2009-07-29 | 中国科学院金属研究所 | 一种原位热压/固液相反应制备钽铝碳陶瓷的方法 |
CN103208735A (zh) * | 2012-01-12 | 2013-07-17 | 郑州大学 | 用于大功率半导体激光器列阵的热膨胀系数可调节热沉 |
CN104016345A (zh) * | 2014-06-03 | 2014-09-03 | 河海大学 | 一种类石墨烯二维层状碳化钛纳米片的制备方法 |
CN106396683A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-02-15 | 华北电力大学(保定) | 一种钛铝碳与碳化钛复合储氢材料及其制备方法 |
CN109231988A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-01-18 | 燕山大学 | 一种大空位非计量比活性Ti3AlC2陶瓷材料的制备方法 |
CN110627507A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-31 | 广东工业大学 | 一种低温碳化硅陶瓷及其制备方法和应用 |
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2000
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100519477C (zh) * | 2006-02-17 | 2009-07-29 | 中国科学院金属研究所 | 一种原位热压/固液相反应制备钽铝碳陶瓷的方法 |
CN100519478C (zh) * | 2006-02-22 | 2009-07-29 | 中国科学院金属研究所 | 一种原位反应热压制备锆铝碳陶瓷块体材料的方法 |
CN100396650C (zh) * | 2006-10-30 | 2008-06-25 | 陕西科技大学 | 一种Ti2AlC陶瓷材料的制备方法 |
CN103208735A (zh) * | 2012-01-12 | 2013-07-17 | 郑州大学 | 用于大功率半导体激光器列阵的热膨胀系数可调节热沉 |
CN104016345A (zh) * | 2014-06-03 | 2014-09-03 | 河海大学 | 一种类石墨烯二维层状碳化钛纳米片的制备方法 |
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