[发明专利]一种钛铝锡碳层状固溶体粉料及其制备方法

说明书

本发明公开了钛铝锡碳层状固溶体粉料及其制备方法，其中钛铝锡碳层状固溶体粉料的成分和晶体结构为：Ti3Aly‑xSnxC2体积含量>98％(0<x<1，0.7≤y≤1.3)；杂质相体积含量<0.2％；其有与Ti3AlC2和Ti3SnC2相同的层状晶体结构，Al原子和Sn原子共存于两层Ti3C2之间，Ti3Aly‑xSnxC2的晶格常数c随着x值的增大而增大。制备钛铝锡碳层状固溶体粉料的制备方法：将TiC、Ti、Al和Sn的粉料按摩尔比TiC：Ti：Al：Sn＝2：1：0.7～1.3：0～0.3配料，加无水乙醇球磨后烘干再以1300～1600℃的温度煅烧得到松散体，将松散体打碎加无水乙醇球磨后烘干即可。本发明的方法制备的钛铝锡碳层状固溶体粉料杂质体积含量低，比传统钛铝碳三元层状化合物的具有更加优异的材料性能。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料领域，尤其涉及一种钛铝锡碳层状固溶体粉料及其制备方法。

背景技术

固溶体材料一般具有比其溶剂材料或溶质材料优良的综合性能或某种特殊性能，目前应用的金属材料绝大部分都是以固溶体作为基础或完全由固溶体组成的合金材料。一些具有优异性能的陶瓷材料，例如：Alon、Sialon和部分稳定ZrO2，也是由固溶体组成的。

钛铝碳三元层状化合物是由Pietzka&Schuster(J.Phase Equilib，1994[15]:392)最初发现的，而钛锡碳化合物是由S Dubois(J.Am.Cera.Soc，2010[90]:2642)在2010年才第一次合成制备得到。它们均具有相同的层状晶体结构和相近的晶格参数，因其具有金属键和共价键的结构特性，因此具有非同一般陶瓷材料的高导电率和可加工性，在机械、电工和冶金等领域都有广泛的潜在用途。

当前，传统的人们所制备的钛铝碳三元层状化合物往往含有体积含量较大的诸如TiC等副产物杂质，这些副产物杂质的存在对钛铝碳三元层状化合物的材料性能造成不良影响，使得其在工业上的应用受到局限。

发明内容

针对以上现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种钛铝锡碳层状固溶体粉料，杂质体积含量低，比传统钛铝碳三元层状化合物的具有更加优异的材料性能。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种钛铝锡碳层状固溶体粉料，其具有以下成分和晶体结构：

(1)Ti3Aly-xSnxC2的体积含量&gt;98％，式中0&lt;x&lt;1，0.7≤y≤1.3；

(2)杂质相的体积含量&lt;0.2％；