[发明专利]一种无压烧结制备高致密Ti2

权利要求书

1.一种无压烧结制备高致密Ti₂AlN陶瓷的方法，其特征在于：以Ti和AlN作为原料，利用添加剂夺取金属Ti中固溶的O元素从而使Ti更易和AlN中的Al发生反应，促进Ti₂AlN的生成；同时利用添加剂促进烧结体中形成液相，促进物质传递从而促进Ti₂AlN陶瓷的致密化；

所述的添加剂为IIIA族或IVA族单质；

所述的无压烧结制备高致密Ti₂AlN陶瓷的方法具体为以下步骤：

（1）以一定含量比的市售钛粉、氮化铝粉和添加剂粉为原料，将研磨球和原料粉加入到球磨罐中，以酒精或水作为球磨介质；

（2）一定球磨时间后将上述粉料取出、烘干，采用一定压力的冷等静压成型；

（3）将成型后的试块置于无压气氛烧结炉或真空烧结炉中，通以烧结气氛或抽真空，随后以一定的升温速率升至一定温度并保温；

（4）经过上述步骤，得到无压烧结制备的高致密Ti₂AlN陶瓷。

2.根据权利要求1所述的无压烧结制备高致密Ti₂AlN陶瓷的方法，其特征在于，所述的添加剂为Si、Sn或In。

3.根据权利要求1所述的无压烧结制备高致密Ti₂AlN陶瓷的方法，其特征在于：原料钛粉和氮化铝粉的原子含量比为2:1，添加剂含量为0.5 ~ 5at.%。

4.根据权利要求1所述的无压烧结制备高致密Ti₂AlN陶瓷的方法，其特征在于：球磨时间为2～6小时，冷等静压压力为100MPa～300MPa。

5.根据权利要求1所述的无压烧结制备高致密Ti₂AlN陶瓷的方法，其特征在于：升温速率为1～10℃/分钟，烧结温度为1200～1500℃，保温时间为2～8小时，烧结气氛为真空、氩气或氮气。

6.根据权利要求1所述的无压烧结制备高致密Ti₂AlN陶瓷的方法，其特征在于：采用此方法制备的陶瓷Ti₂AlN纯度大于90%，致密度大于90%，显微硬度2～5GPa，抗弯强度250～400MPa。