一种制备纳米氮化二铬－氧化铝复合材料的方法

摘要

本发明提供了一种制备纳米氮化二铬-氧化铝(Cr₂N-Al₂O₃)复合材料的方法，该方法包括：以沉淀法制备纳米Cr₂O₃/Al₂O₃复合粉体，作为起始原料；原位选择氮化法制备组成均匀的纳米CrN/Al₂O₃复合粉体；热压烧结制备纳米Cr₂N-Al₂O₃复合材料。用该方法制备得到的Cr₂N-Al₂O₃中Cr₂N所占体积百分数为4～35vol％，纳米Cr₂N-Al₂O₃复合材料的组成均匀、晶粒尺寸小、密度接近于理论密度，而且强度高，韧性好，硬度大。

主权项

1.一种制备纳米Cr2N-Al2O3复合材料的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：A.以沉淀法制备纳米Cr2O3/Al2O3复合粉体，作为起始原料；B.原位选择氮化法制备组成均匀的纳米CrN/Al2O3复合粉体；C.热压烧结制备纳米Cr2N-Al2O3复合材料；其中所述的沉淀法制备纳米Cr2O3/Al2O3复合粉体包括如下步骤：称取硝酸铬15-30g，硝酸铝110-180g分别溶于100-250ml、400-500ml蒸馏水中；将两种溶液混合，加入2-6g分子量为1500-2500的聚乙二醇搅拌均匀；将混合溶液在400-800转/分钟转速搅拌下，逐滴加入到pH＝8～9的氨水溶液中，同时滴加4M的氨水溶液，保持溶液的pH值为8～9，产生沉淀；将沉淀产物过滤，用蒸馏水洗涤，除去阴离子，再用无水乙醇洗涤二次，将滤饼在90-120℃烘干10-15小时，研磨、过200目筛，然后400-500℃煅烧0.5-2h，得到纳米Cr2O3/Al2O3复合粉体；所述的原位选择氮化法制备组成均匀的纳米CrN/Al2O3复合粉体包括如下步骤：将上述制得的纳米Cr2O3/Al2O3复合粉体放入石英舟中，装入管式气氛炉，通入氨气，氮气流量为0.5～1升/分钟，升温至800～900℃，升温速率为10℃/分钟，在此温度下，保温6-8小时；在流动氨气下，自然冷却至室温，得到纳米CrN/Al2O3复合粉体；所述的热压烧结制备纳米Cr2N-Al2O3复合材料包括如下步骤：将上述组成均匀的纳米CrN/Al2O3复合粉体，装入石墨模具中，在多功能热压烧结炉中，通入氮气，升温至1350～1600℃，热压压力为20～40MPa，保温30～90分钟；在流动氮气下，自然冷却至室温，得到纳米Cr2N-Al2O3复合材料。