本文所述單相Ti3SiC2三元金屬陶瓷的制備方法,以Ti粉、Si粉、C粉和Al粉為原料,步驟如下:
(1) 將原料Ti粉、Si粉、C粉和Al粉按摩爾比MTi:MSi:MC:MAl=3:1.5:1.9:0.5稱重配料,并混合均勻得混合料;
(2) 將步驟(1)所得混合料加入模具,在10~24Mpa壓力下形成生坯;
(3) 將步驟(2)制備的生坯放入燒結(jié)爐中,在Ar氣氛圍或真空條件下升溫至1310~1500℃保溫?zé)Y(jié)至少2h,燒結(jié)時間到達(dá)后隨爐冷卻至室溫即得到單相Ti3SiC2三元金屬陶瓷。采用本**專利技術(shù)所述方法,可制備出單相高純Ti3SiC2三元金屬陶瓷,其X射線衍射譜中不存在任何雜質(zhì)峰。
單相Ti3SiC2金屬陶瓷的制備方法 本技術(shù)屬于MAX相三元金屬陶瓷制備領(lǐng)域,涉及一種高純度、單相三元Ti3SiC2金屬陶瓷的制備方法。
技術(shù)介紹 MAX相(Mn+1AXn,其中M是早期過渡金屬,A是A族元素,X是C或N)三元層狀金屬陶瓷兼具陶瓷和金屬的雙重性質(zhì),具有可機(jī)械加工性、良好的導(dǎo)熱導(dǎo)電性等金屬性能,同時具有高彈性模量、抗氧化性和耐腐蝕性等陶瓷性能,可作為電接觸材料、高溫結(jié)構(gòu)材料、耐磨損保護(hù)涂層,適用于強(qiáng)熱沖擊、強(qiáng)輻照和高溫等嚴(yán)苛的極端環(huán)境。Ti3SiC2作為MAX相材料的代表,相對Ti3AlC2等材料具有更強(qiáng)的耐腐蝕和抗熱沖擊性能,吸引了更多關(guān)注。目前制備Ti3SiC2多采用反應(yīng)熱壓(HP)、熱等靜壓(HIP)、脈沖放電燒結(jié)(PDS)等復(fù)雜的工藝方法,但上述現(xiàn)有制備方法都無法根除TiC雜質(zhì)相,限制了其性能的應(yīng)用,且制備過程依賴于昂貴的納米原料或較大的燒結(jié)壓力條件,導(dǎo)致生產(chǎn)成本和能源消耗增大,不適用于規(guī)模化生產(chǎn)。