低温无压烧结制备致密Ti<SUB>3</SUB>AlC<SUB>2</SUB>陶瓷的方法

摘要

本发明涉及一种钛铝碳化物陶瓷的低温无压烧结制备方法，属特种陶瓷材料制备工艺技术领域。本发明以高纯度的Ti、Al、C为原料，按摩尔比3∶1∶2进行称量配料，另以Al的摩尔量为基准加入0.3～0.6mol的Sn或Si或Al粉作为烧结助剂；将配合料放在球磨罐内球磨10～60小时，球磨罐内采用不锈钢球或硬质合金球，球料重量比为10∶1～30∶1；罐内抽真空或抽真空后充有氩或氮惰性气体，球磨机转速为200～350rpm；先制得纳米级超细粉末。将该超细粉末在乙醇介质中再次球磨3小时，然后烘干，加入适量PVB粘结剂，进行造粒；然后将造粒后的粉体放入钢模中，在冷等静压机上压制成生坯，将生坯放入高温炉中，在真空或氩气或氮气保护气氛下进行烧结，烧结温度1250～1500℃，烧结2～6小时，最终得到致密的Ti₃AlC₂陶瓷。

主权项

1.一种低温无压烧结制备Ti3AlC2陶瓷的方法，其特征在于具有以下的工艺过程和步骤：a.机械合金化过程：将高纯度的钛、铝和石墨按摩尔比3∶1∶2的化学计量配比进行配料，另以Al的摩尔量为基准加入0.3～0.6mol的Sn或Si或Al粉作为烧结助剂；将配合料放在球磨罐内，采用不锈钢球或硬质合金球，球与料的重量比为10∶1～30∶1；球磨罐抽真空或抽真空后充氩气或氮气惰性气体；高能球磨机的转速为200～350rpm；在室温下球磨10～60小时，得到混合均匀的纳米级超细粉末；b.烧结过程：将上述的纳米级超细粉末在乙醇介质中再次球磨3小时；然后烘干后加入适量PVB作为粘结剂，并进行造粒处理；将造粒后的粉体倒入钢模中或塑料橡胶模套中，在冷等静压机上制成生坯，生坯经排胶后放入高温炉中，在真空或氩气或氮气惰性气体保护下进行烧结，烧结温度为1250～1500℃，并在该温度下烧结2～6小时，最终得到致密大于98％的Ti3AlC2陶瓷。