[发明专利]一种高纯Ti3

说明书

本发明公开了一种高纯Ti₃SnC₂陶瓷粉体材料的制备方法。该方法先将质量百分比为60%的Ti₃AlC₂和40%的SnO₂的混合粉体经过放电等离子烧结，然后再经过纯化处理得到陶瓷粉体材料。制备的材料具有纯度高、导电性好、耐高温等特点，而且制备工艺简单、可控性好，该材料有望作为基体或增强体而广泛应用于航空、航天、核工业和电子信息等高新技术领域。

技术领域

本发明涉及一种高纯Ti₃SnC₂陶瓷粉体材料的制备方法，属于陶瓷材料制备技术领域。

背景技术

Ti₃SnC₂陶瓷是一种可机械加工、具有特殊层状结构的新型结构陶瓷。它兼具了金属和陶瓷的优异性能：类似于金属，它具有良好的导电导热性、可机械加工、高抗损伤容限及抗热震等优点；类似于陶瓷，它具有较高的弹性模量、耐高温、抗氧化和耐腐蚀等优异特性。基于以上优点，Ti₃SnC₂陶瓷有可能作为基体或增强体而广泛应用于航空、航天、武器装备、核工业和电子信息等高新技术领域。虽然Ti₃SnC₂陶瓷具有优异的综合特性和广泛的应用前景，但该材料的制备较为困难且纯度较难控制，因此Ti₃SnC₂陶瓷的应用受到限制。如文献(J. Am. Ceram. Soc. 96, No. 10, 2013)中所述，通过采用Fe为烧结助剂，在1150 °C和 50 MPa压力下热压烧结元素混合粉10 h，得到了含有Fe_xSn_y，Sn和TiC的Ti₃SnC₂陶瓷。文献(J. Am. Ceram. Soc. 99, No. 7, 2016)中所述，以Ti，Sn和石墨为原料，在通有氩气氛围的管式炉中1600 °C烧结4 h得到了含有Sn和TiC杂质的Ti₃SnC₂陶瓷。上面所述的制备方法烧结保温时间较长，且生成的杂质相TiC和Fe_xSn_y很难去除，对Ti₃SnC₂陶瓷的性能有非常不利的影响。因此制备高纯度的Ti₃SnC₂陶瓷对该材料广泛的应用具有重要的意义。目前，关于高纯Ti₃SnC₂陶瓷的制备还没有公开报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种产率高、工艺简单、适合工业化生产的高纯Ti₃SnC₂陶瓷粉体材料的制备方法。

本发明先将质量百分比为60% 的Ti₃AlC₂和40% 的SnO₂的混合粉体经过放电等离子烧结，然后再经过纯化处理得到陶瓷粉体材料。

一种高纯Ti₃SnC₂陶瓷粉体材料的制备方法，其特征在于：Ti₃SnC₂陶瓷通过将Ti₃AlC₂和SnO₂的混合物进行放电等离子烧结制备而成，具体工艺步骤如下：

1）混料：将质量百分比为60%的Ti₃AlC₂粉末和40%的SnO₂粉末球磨后过150～200目筛获得混合粉末；