[发明专利]一种CNTs增韧TiB2陶瓷复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米管CNTs增韧二硼化钛TiB₂陶瓷复合材料的制备方法，包括：

S1：混合步骤，将TiB₂基体粉末与CNTs粉末混合，得到TiB₂与CNTs的混合粉料；

S2：烧结步骤，通过放电等离子烧结方法烧结所述混合粉料，得到CNTs增韧TiB₂陶瓷复合材料；

其中，步骤S1通过如下方式进行,

S11：混料步骤，将TiB₂基体粉末与CNTs粉末混合并干燥，得到经干燥的混合粉料；和

S12：研磨，将所述经干燥的混合粉料研磨，得到经研磨的混合粉料；

其中，所述TiB₂基体粉末的平均粒度为10纳米至50纳米，和/或，所述CNTs粉末的平均粒度为10纳米至50纳米；

其中，S2步骤通过如下方式进行,通过放电等离子烧结方法将TiB₂和CNTs的混合粉料于真空或惰性气氛中烧结，然后冷却至室温，由此得到所述CNTs增韧TiB₂陶瓷复合材料；

其中，S2步骤中，烧结压力为15Mpa～25Mpa，烧结温度为1600℃～1800℃，烧结的保温时间为8分钟～15分钟。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中：

所述TiB₂基体粉末的平均粒度为20纳米；和/或，所述CNTs粉末的平均粒度为20纳米。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中：

所述TiB₂基体粉末的体积分数为80％～85％；和/或，所述CNTs粉末的体积分数为15％～20％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，S11步骤通过如下方式进行：

通过球磨机利用二氧化锆球并且以无水乙醇为分散介质对TiB₂基体粉末进行球磨分散，由此得到TiB₂分散体；

将所述碳纳米管粉末分散至无水乙醇中，利用超声波震荡，从而得到CNTs分散体；

将所述TiB₂分散体和所述CNTs分散体混合，再继续湿磨，得到TiB₂和CNTs的复合浆料；

将所述复合浆料干燥，得到经烘干的混合粉料；以及

将所述经烘干的混合粉料置于恒温干燥箱于80℃干燥24小时。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述球磨机为行星式球磨机。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述球磨机的球质比为10：1。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其中，球磨时间为4小时～6小时，和/或震荡时间为0.5小时～1.5小时，和/或湿磨时间为3小时～5小时。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，球磨时间为5小时，和/或，振荡时间为1小时，和/或，湿磨时间为4小时。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述干燥通过将所述复合浆料置于蒸发器上蒸发烘干来进行。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其中，S12通过如下方式进行：对S11步骤中得到的经干燥的混合粉料置于玛瑙研钵中进行研磨，得到经研磨的混合粉料。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其中，烧结压力为20Mpa，和/或烧结的保温时间为10分钟，和/或烧结温度为1700℃。

12.通过权利要求1至11中任一项所述的制备方法制得的CNTs增韧TiB₂陶瓷复合材料。