金屬鈦碳化物陶瓷的制備方法
【專利摘要】金屬鈦碳化物陶瓷的制備方法，涉及粉末冶金碳化物的制備方法，所述方法包括使用Ti粉、C粉和燒結助劑粉末為原料，陶瓷的燒結助劑為Al粉，經過球磨后，Ti粉、燒結助劑粉末和C粉的粒度為10nm到5000nm，在真空度為10-5Pa-102Pa、燒結溫度為1000℃-1800℃、燒結陶瓷的保溫時間為10分鐘-24小時的條件下，燒結成TiCx（x=0.50-0.80）陶瓷。本方法使用Ti粉、Al粉和C粉為原料，在真空條件下，燒結成TiCx（x=0.50-0.80），具有工藝簡單，燒結溫度低，生產成本低等特點，具有可觀的經濟效益和社會效益。
【專利說明】金屬鈦碳化物陶瓷的制備方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及粉末冶金碳化物的制備方法，特別是涉及金屬鈦碳化物陶瓷的制備方法。

【背景技術】
[0002]TiC為黑色粉末，組成范圍很寬，從TiCa4Jlj TiCa97都是穩定的，具有熔點高、抗氧化、強度高、硬度高、導熱性良好、化學穩定性好、韌性好以及對鋼鐵類金屬的化學惰性等優異性能。主要用來制造金屬陶瓷、耐熱合金和硬質合金。TiC基金屬陶瓷可用來制造在還原性和惰性氣氛中使用的高溫熱電偶保護套和熔煉金屬的坩堝等。TiC不僅具有獨特的物理性質，例如低密度高熔點、高硬度、良好的耐磨性等，而且由于其所具有的導電性能和導熱性能，使其在科研和應用領域受到人們的廣泛關注。由于其具有這些良好的性能，TiC在各種復合材料中作為強化基體的一種增強相應用廣泛。另外，在Al熔體中生成的TiC顆粒,還可作為α-Al的異質形核核心而細化晶粒,這一點已越來越受到人們的重視。除此之外，TiC還被廣泛應用于微電子機械體系聚變反應堆墻，生物材料等方面。近年來TiCx(x=0.50-0.7)材料作為電化學儲氫材料被廣泛研究，但其制備方法復雜，工藝繁瑣。


【發明內容】

[0003]本發明的目的在于提供一種金屬鈦碳化物陶瓷的制備方法，本方法使用Ti粉、Al粉和C粉為原料，在真空條件下，燒結成TiCx (x=0.50 — 0.8)，具有工藝簡單，燒結溫度低，生產成本低等特點，具有可觀的經濟效益和社會效益。
[0004]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
金屬鈦碳化物陶瓷的制備方法，所述方法包括使用Ti粉、C粉和燒結助劑粉末為原料，陶瓷的燒結助劑為Al粉；經過球磨后，Ti粉、燒結助劑粉末和C粉的粒度為1nm到5000nm，然后經粉體壓制成型，在真空度為10_5Pa-102Pa、燒結溫度為1000°C -1800°C、保溫時間為10分鐘-24小時條件下，燒結成TiCx (x=0.50-0.8)陶瓷。
[0005]所述的金屬鈦碳化物陶瓷的制備方法，所述TiCx (x=0.50-0.8)陶瓷為陶瓷塊體和陶瓷粉體。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本發明TiCx (x=0.50-0.61)樣品的光線照片；
圖2為本發明TiCx (x=0.50-0.61)孔道掃描電鏡圖樣；
圖3為本發明TiCx (x=0.58-0.70)樣品的照片；
圖4為本發明多孔TiCx (x=0.58-0.70)掃描電鏡圖；
圖5為本發明TiCx (x=0.7-0.80)樣品的照片；
圖6為本發明TiCx (x=0.7-0.80)孔道掃描電鏡圖樣；
圖7為本發明TiCx (x=0.6)樣品的照片；圖8為本發明多孔TiCx (x=0.6)掃描電鏡圖樣。

【具體實施方式】
[0007]下面結合附圖所示實施例，對本發明作進一步詳述。
[0008]實施實例I
以Al粉為燒結助劑，制備TiCx (x=0.50-0.61)金屬陶瓷塊體按照比例進行配比的組粉加入:Ti粉、燒結助劑粉末和C粉的粒度為1nm到5000nm，Ti粉、Al粉、C粉、磨球和無水乙醇在依照如下重量分數比例稱量:
Ti粉48份
Al粉1- 9份
C粉7-9份
剛玉球325份(球料比為5:1)
無水乙醇適量
將粉末混合均勻后，用壓力成型機壓成陶瓷素坯，
燒結TiCx (χ=0.50-0.61)陶瓷的條件如下:
(A)燒結的真空度為KT5Pa-1O2Pa；
(B)燒結溫度為1000°C - 1800°C ；
(C)保溫時間為10分鐘-24小時。
[0009]制備出TiCx (χ=0.50-0.61)陶瓷見圖1、圖2。
[0010]實施實例2
以Al +Mg粉為燒結助劑，制備TiCx (χ=0.58-0.70)陶瓷塊體按照比例進行配比的組粉加入:Ti粉、燒結助劑粉末和C粉的粒度為1nm到5000nm，Ti粉、Al粉、C粉、磨球和無水乙醇在依照如下重量分數比例稱量:
Ti粉48份
招粉+鎂粉1- 9份
C粉7-9份
剛玉球325份(球料比為5:1)
無水乙醇適量
將粉末混合均勻后，用壓力成型機壓成陶瓷素坯，
制備TiCx (x=0.58-0.7)陶瓷的條件如下:
(D)燒結的真空度為KT5Pa-1O2Pa；
(E)燒結溫度為1000C -18000C ；
(F)保溫時間為10分鐘-12小時。
[0011]可制備出TiCx (χ=0.58-0.70)陶瓷，見圖 3、圖 4。
[0012]實施實例3
以Al粉為燒結助劑，制備TiCx (x=0.7-0.8)金屬陶瓷塊體
按照比例進行配比的組粉加入:Ti粉、燒結助劑粉末和C粉的粒度為1nm到5000nm，Ti粉、Al粉、C粉、磨球和無水乙醇在依照如下重量分數比例稱量:Ti粉48份
Al粉1- 9份
C粉7-9份
剛玉球325份(球料比為5:1)
無水乙醇適量
將粉末混合均勻后，用壓力成型機壓成陶瓷素坯，
燒結TiCx (χ=0.50-0.80)陶瓷的條件如下:
(G)燒結的真空度為KT5Pa-1O2Pa；
(H)燒結溫度為1000C -18000C ；
(I)保溫時間為10分鐘-12小時。
[0013]制備出TiCx (χ=0.7-0.8)陶瓷，見圖 5、圖 6.實施實例4
以Al粉為燒結助劑，制備TiCx (χ=0.6)金屬陶瓷塊體
按照比例進行配比的組粉加入:Ti粉、燒結助劑粉末和C粉的粒度為1nm到5000nm，Ti粉、Al粉、C粉、磨球和無水乙醇在依照如下重量分數比例稱量:
Ti粉48份
Al粉1- 9份
C粉8份
磨球325份(球料比為5:1)
無水乙醇適量
將粉末混合均勻后，用壓力成型機壓成陶瓷素坯，
燒結TiCx (x=0.6)陶瓷的條件如下:
(J)燒結的真空度為KT5Pa-1O2Pa ；
(K)燒結溫度為 14000C -18000C ；
(L)保溫時間為10分鐘-12小時。
[0014]制備出TiCx (χ=0.6)陶瓷，見圖7、圖8。
【權利要求】
1.金屬鈦碳化物陶瓷的制備方法，其特征在于，所述方法包括使用Ti粉、C粉和燒結助劑粉末為原料，陶瓷的燒結助劑為Al粉；經過球磨后，Ti粉、燒結助劑粉末和C粉的粒度為1nm到5000nm，然后將陶瓷粉體壓制成型，在真空度為10_5Pa_102Pa，燒結溫度為1000°C -1800°C、燒結陶瓷的保溫時間為10分鐘-24小時條件下，燒結成TiCx(χ=0.50-0.8)陶瓷。
2.根據權利要求1所述的金屬鈦碳化物陶瓷的制備方法，其特征在于，所述TiCx(χ=0.50-0.8)陶 瓷為陶瓷塊體和陶瓷粉體。
【文檔編號】C04B35/56GK104072139SQ201410302954
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月30日 優先權日:2014年6月30日
【發明者】曹大力 申請人:沈陽化工大學