[发明专利]一种制备碳纳米管增强陶瓷的超快烧结方法

权利要求书

1.一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。

2.根据权利要求1所述的一种制备碳纳米管增强陶瓷的烧结方法，其特征在于：所述的陶瓷粉体为氧化物陶瓷或非氧化物陶瓷。

3.根据权利要求1所述的一种制备碳纳米管增强陶瓷的烧结方法，其特征在于：所述的固体燃烧反应物料为Cr₂O₃、Al和C，Cr₂O₃∶Al∶C的物质的量之比为3∶6∶4；燃烧最高温度为1660℃，升温速度为2000℃/min。

4.根据权利要求1所述的一种制备碳纳米管增强陶瓷的烧结方法，其特征在于：所述的固体燃烧反应物料为Ti和C，Ti∶C的物质的量之比为1∶1，燃烧最高温度为2620℃，升温速度为2900℃/min。

5.根据权利要求1所述的一种制备碳纳米管增强陶瓷的烧结方法，其特征在于：所述的固体燃烧反应物料为Ti、C和稀释剂，Ti∶C的物质的量之比为1∶1，稀释剂为TiC，稀释剂的添加量为Ti和C质量的40％，燃烧最高温度为1600℃，升温速度为1800℃/min。

6.根据权利要求1所述的一种制备碳纳米管增强陶瓷的烧结方法，其特征在于：所述的固体燃烧反应物料为Cr₂O₃、Al、C和稀释剂，Cr₂O₃∶Al∶C的物质的量之比为3∶6∶4；稀释剂为Al₂O₃，稀释剂的添加量为Cr₂O₃+Al+C质量的30％，燃烧最高温度为1450℃，升温速度为1600℃/min。