[发明专利]一种高硬度耐高温碳化钛陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种高硬度耐高温碳化钛陶瓷，其特征在于，由下列重量份的原料制成:碳化钛40-60、氧化铝10-25、高岭土粉2-7、氧化锆0.8-2、氧化硼1.5-4、二氧化硅2-6、三氧化二锑1.8-3.5、碳纤维0.6-3、表面活性剂0.05-0.3、聚乙烯0.5-3、无水乙醇25-30、甘油2-5、去离子水65-75。

2.根据权利要求1所述的高硬度耐高温碳化钛陶瓷，其特征在于，由下列重量份的原料制成:碳化钛45-55、氧化铝15-20、高岭土粉4-6、氧化锆1-1.5、氧化硼2-3、二氧化硅3-5、三氧化二锑2.5-3、碳纤维1.6-2.5、表面活性剂0.05-0.2、聚乙烯1.5-2、无水乙醇26-28、甘油3-5、去离子水68-70。

3.根据权利要求2所述的高硬度耐高温碳化钛陶瓷，其特征在于，由下列重量份的原料制成:碳化钛52、氧化铝18、高岭土粉4.5、氧化锆1.2、氧化硼2.8、二氧化硅4.4、三氧化二锑2.9、碳纤维2.1、表面活性剂0.15、聚乙烯1.7、无水乙醇26、甘油4.6、去离子水68。

4.根据权利要求1-3任一项所述的高硬度耐高温碳化钛陶瓷，其特征在于，所述碳纤维的长度为4-6mm。

5.根据权利要求4所述的高硬度耐高温碳化钛陶瓷，其特征在于，所述表面活性剂为单硬脂酸甘油酯、聚山梨酯、二辛基琥珀酸磺酸钠、十二烷基磺酸钠中的一种或多种。

6.一种高硬度耐高温碳化钛陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤:

(1)将碳化钛、氧化铝、高岭土粉、氧化锆、氧化硼、二氧化硅、三氧化二锑、去离子水混合加到球磨罐中球磨60-90min，再加入聚乙烯、无水乙醇、甘油，以300-400rpm的转速进行湿法混合40-60min；

（2）加入碳纤维、表面活性剂，转速降低至100-200rpm，继续球磨40-60min，将混合均匀的浆料在室温下抽气缓慢加到金属模具中，然后置于保温箱中于700-750℃下保温30-50分钟后脱模，在室温下自然干燥至恒重；

(3)将步骤(2)得到的碳化钛陶瓷素坯置入反应烧结炉中，将烧结炉抽真空，升温至1650-1680℃，恒温保持120-180min，试样随炉冷却即可得到高硬度耐高温碳化钛陶瓷。

7.根据权利要求6所述的高硬度耐高温碳化钛陶瓷的制备方法，其特征在于，所述球磨罐配备有高纯度氧化铝磨球。

8.根据权利要求7所述的高硬度耐高温碳化钛陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述升温其速率为30-35℃/min。