[发明专利]一种TiNx-Ti3

权利要求书

1.一种TiNx-Ti₃SiC₂复合材料，其特征在于，所述复合材料是由TiNx增强相和Ti₃SiC₂基体所组成；所述复合材料的制备原料为TiNx粉末和Ti₃SiC₂粉末；所述TiNx粉末的质量百分含量为10-40wt.％，其余为Ti₃SiC₂粉末；其中0.3≤x≤0.9或1.1≤x≤1.3；

所述的TiNx-Ti₃SiC₂复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：TiNx粉末的制备

所需原料为Ti粉和尿素；当0.3≤x≤0.9时，所述Ti粉与尿素的摩尔比为4-20:1-9；当1.1≤x≤1.3时，所述Ti粉与尿素的摩尔比为10-20:6-13；

按照预设摩尔比称量Ti粉和尿素，并在原料粉末中加入分散剂，分散剂添加量为每100g混合粉末中加入0.2-0.6mL；将称量好的原料进行球磨，制得150nm以下的TiNx粉末；其中，球料质量比为10:1-20:1；球磨转速350-600r/min，球磨时间30-60h；每转60min停机20min，交替运行；

S2：TiNx-Ti₃SiC₂混合原料粉末的制备

将Ti₃SiC₂粉末与步骤S1制备的TiNx粉末进行球磨，得到TiNx-Ti₃SiC₂混合粉末；其中，球料质量比为2:1-10:1；球磨机转速为200-400r/min；球磨时间为2-4h；每30min停机1min，交替运行；

S3：TiNx-Ti₃SiC₂混合粉末的预处理

将步骤S2制备的TiNx-Ti₃SiC₂混合粉末进行预压成型，压力为20-500MPa，保压时间为10-30s，得到预压块；然后，将预压块于50℃烘干2h；

S4：SPS烧结

将步骤S3得到的预压块进行SPS烧结，烧结压力20-50MPa，真空度30-50Pa，烧结温度为1100-1500℃，保温1-30min，制得TiNx-Ti₃SiC₂复合材料。

2.根据权利要求1所述的TiNx-Ti₃SiC₂复合材料，其特征在于，所述TiN_x粉末的粒度为150nm以下。

3.根据权利要求1所述的TiNx-Ti₃SiC₂复合材料，其特征在于，所述Ti₃SiC₂粉末的粒度为50-400目。

4.根据权利要求1中所述的TiNx-Ti₃SiC₂复合材料，其特征在于，所述Ti粉的粒度10μm，纯度为99.9％。

5.根据权利要求1中所述的TiNx-Ti₃SiC₂复合材料，其特征在于，所述分散剂为乙醇。

6.根据权利要求1中所述的TiNx-Ti₃SiC₂复合材料，其特征在于，在步骤S1和S2的球磨过程中，采用的磨球为大球和小球，大、小球质量比为7:3；其中，大球直径为8mm，小球直径为5mm。

7.根据权利要求1中所述的TiNx-Ti₃SiC₂复合材料，其特征在于，在步骤S4中，以30-100℃/min的升温速率加热到烧结温度1100-1500℃。