[发明专利]具有纳米孔结构的过渡金属碳化物陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种具有纳米孔结构的过渡金属碳化物陶瓷，其特征在于，所述具有纳米孔结构的过渡金属碳化物陶瓷形成为纳米孔均匀分布于过渡金属碳化物陶瓷基体中的结构，相对密度为80%～99%，孔隙率为20%～1%；所述纳米孔为开气孔，孔径为10nm～1000nm。

2.根据权利要求1所述的具有纳米孔结构的过渡金属碳化物陶瓷，其特征在于，所述过渡金属碳化物包括碳化钛、碳化锆、碳化铪、碳化钒、碳化铌、碳化钽、碳化铬、碳化钼、和碳化钨。

3.一种权利要求1或2所述的具有纳米孔结构的过渡金属碳化物陶瓷的制备方法，其特征在于，包括：以过渡金属氮化物粉体和碳源粉体为原料，将制得的陶瓷坯体采用两步无压烧结处理制得所述具有纳米孔结构的过渡金属碳化物陶瓷。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属氮化物粉体为氮化钛、氮化锆、氮化铪、氮化钒、氮化铌、氮化钽、氮化铬、氮化钼和氮化钨中的任意一种；所述碳源为碳黑或石墨。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属氮化物粉体的纯度大于95%，粒径为0.1～50μm；所述碳源粉体的纯度大于95%，粒径为0.1～100μm。

6.根据权利要求3～5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属氮化物与所述碳源的摩尔比为1:（0.8～1.5）。

7.根据权利要求3～6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述陶瓷坯体的初始密度为50%以上。

8.根据权利要求3～7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述两步无压烧结处理的第一步反应温度为1400℃～1800℃下保温0.5～1.5小时，第二步反应温度为2000℃～2400℃下保温时间为0.5～3小时。

9.根据权利要求3～8中任一项所述的制备方法，其特征在于，在所述两步无压烧结处理过程中烧结气氛为真空或者惰性气氛。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在所述两步无压烧结处理过程中以10～100℃/min的升温速率升温。