一种制备碳纳米管增强陶瓷的超快烧结方法

摘要

本发明涉及一种碳纳米管增强陶瓷的制备方法。一种制备碳纳米管增强陶瓷的超快烧结方法，其特征在于它包括如下步骤：用固体燃烧反应物料将待烧结物料原坯包裹起来；点燃该反应物料，反应物料发生高温燃烧反应；高温反应的热量传给待烧结物料原坯，使待烧结物料原坯快速升致高温；对高温待烧结物料原坯施加机械压力，获得致密碳纳米管增强陶瓷。该方法可以为陶瓷烧结提供超快升温速度(1600-2900℃/min)，最高温度为1450℃-2620℃，且陶瓷烧结可以在极短时间内完成(1-2min)，有效的避免了碳纳米管的破坏；同时在高温下施加的较高的机械压力(100-500MPa)有利于碳纳米管和陶瓷基体间良好界面结合的形成，因此陶瓷材料断裂韧性得到有效提高。

主权项

一种制备碳纳米管增强陶瓷的烧结方法，其特征在于它包括如下步骤：1)按碳纳米管粉体的质量为陶瓷粉体质量的0.5wt％‑2wt％，选取碳纳米管粉体和陶瓷粉体；将碳纳米管粉体与陶瓷粉体分散于酒精中，超声分散2‑3h，得浆料；其中酒精的质量为陶瓷粉体质量的3‑10倍；2)将所得浆料球磨24‑30h，旋转蒸发去除酒精，得复合粉体；3)将所得复合粉体压制成圆片状，得待烧结物料原坯；4)选取升温速度为1600‑2900℃/min、燃烧最高温度为1450℃‑2620℃的固体燃烧反应物料；用固体燃烧反应物料将待烧结物料原坯包裹起来，然后压制成柱状坯料备用；5)将柱状坯料置于装满石英砂的钢模中，以钨丝点燃固体燃烧反应物料，引发燃烧反应，热量被迅速传递给待烧结物料原坯；6)待固体燃烧反应物料达到最高燃烧温度时，对待烧结物料原坯施加压力100‑500MPa，保压30s‑120s；同时固体燃烧反应物料的燃烧产生的热量，使待烧结物料原坯的温度在其发生烧结温度以上持续30s‑120s；7)自然冷却后取出，得碳纳米管增强陶瓷。