[发明专利]一种Al2

说明书

本发明属于一种Al₂O₃‑Ti₃AlC₂材料制备技术，具体涉及一种Al₂O₃‑Ti₃AlC₂梯度陶瓷及其制备方法。具体步骤如下：1、采用粉碎制样机将Al₂O₃和自制纯度98％的Ti₃AlC₂破碎至0.1‑10μm范围，形成Al₂O₃微米粉体及Ti₃AlC₂微米粉体；粉体造粒：2、准备四种造粒粉，取氧化铝的造粒粉、Al₂O₃和Ti₃AlC₂的复合造粒粉按照1.5‑4):1配比进行造粒、Al₂O₃和Ti₃AlC₂的复合造粒粉按照1:1.5‑4进行造粒，Ti₃AlC₂造粒粉四种造粒粉进行混合放到旋转混料机内混合，出料到模具使出料能够均匀平铺模具表面，再进行干压成型、承压烧结后得到Al₂O₃‑Ti₃AlC₂梯度陶瓷。本发明的优势在于：(1)反应烧结工艺简单、成本低：(2)梯度陶瓷成份分布连续，无明显界面层。

技术领域

本发明属于一种Al₂O₃-Ti₃AlC₂材料制备技术，具体涉及一种Al₂O₃-Ti₃AlC₂梯度陶瓷及其制备方法。

背景技术

Al₂O₃陶瓷是目前在高温氧化性环境中使用最多中一种陶瓷，其具有高耐温性，高硬度，高抗压强度，低密度，高绝缘性等优点在航空航天领域中的应用具有广泛的应用，但由于氧化铝陶瓷的断裂韧性、导热系数和抗热震性差，随着航空航天技术的发展，单一的Al₂O₃陶瓷难以适应较大温差或者两端高低温不同的工况使用条件。

Ti₃AlC₂是M₃AX₂体系中的一种新型金属陶瓷。一方面其具有优良导电性和导热性、较高的弹性模量、抗热震性、高温塑性以及可加工性等类金属特性；而另一方面,其具有高的屈服强度,高熔点、高的热稳定性，高耐氧化和腐蚀等典型的陶瓷特性。通常认为Ti₃AlC₂由于表面钝化效应，可以适应1000℃以下的温度使用工况，但超过1100℃Ti₃AlC₂的表面钝化层难以阻挡氧的渗透因此其难以适应更高温度有氧条件的使用工况。而采用Al₂O₃-Ti₃AlC₂梯度陶瓷则能够良好解决上述问题。

虽然Al₂O₃、Ti₃AlC₂从理论上可以实现良好的梯度陶瓷设计。但梯度陶瓷中间层连续化一直都是实现梯度陶瓷能否具有良好性能的关键。目前大部分梯度陶瓷采用多层结构设计制备的方法，或者内外不同成分比例的材料制备，这种制备方法陶瓷分层现象严重，局部容易发生偏析，难以实现陶瓷内部的渐变式的连续分布的结构，对于陶瓷材料的强度、韧性、导热性，抗冷热冲击性能都会产生巨大的影响。

发明内容