一种原位合成碳化钛增强钛基多孔材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种原位合成碳化钛增强钛基多孔材料制备方法，其采用粉末冶金造孔剂技术，使用尿素、碳粉和钛粉通过配料混合、压制成型和烧结处理步骤来制备多孔钛基复合材料，使用尿素作为造孔剂，采用无水乙醇作为粘结剂，使得所得钛基多孔材料成分容易控制，同时也有原料成本低廉的优点，并且采用两段式烧结过程，来减少能源的消耗，降低制备成本，增加效益；此外，本发明方法还通过原位合成碳化钛增强钛基多孔材料制备方法制备出的多孔钛基复合材料具有高强度，综合力学性能优的多孔钛基复合材料，使其具有较强的抗腐蚀性能，延长了多孔钛基复合材料的耐用时间，为污水净化，生物植入材料等提供了一种新的技术途径，具有非常好的应用前景。

主权项

一种原位合成碳化钛增强钛基多孔材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）称取1~2.5重量份的碳粉和97.5~99重量份的钛粉，构成总重为100重量份的混合粉末，并外加与该100重量份混合粉末相同体积的尿素，在研体内混合，且在混合过程中按每千克碳粉、钛粉和尿素的混合物外配5~10ml无水乙醇的比例加入无水乙醇；其中，尿素的粒度为1.00~1.18mm，钛粉的粒度为300~400目，碳粉粒度为400~500目；（2）用钢制模具将前一步所得的混合料静压成型，单向压制压力为200~250MPa，保压时间为1~1.5min，脱模得到生坯；（3）将生坯放入真空碳管炉内进行烧结，烧结过程分为低温真空烧结和高温真空烧结两步进行；低温真空烧结过程中，控制真空碳管炉内真空度为1×10^‑1~1×10^‑3Pa，控制升温速率为2~5℃/min从室温升温至400℃进行烧结，在400℃时保温1~1.5h；然后进入高温真空烧结过程，温度升高到1260℃，在真空度为1×10^‑1~1×10^‑3Pa环境下保护烧结2~3h；烧结完成后，随炉冷却到室温后取出得到多孔钛基复合材料。