[发明专利]基于碳氮化物纳米二维材料增韧的结构陶瓷及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于碳氮化物纳米二维材料增韧的结构陶瓷及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：S1：按照预定比例称取碳氮化物纳米二维材料粉末与结构陶瓷粉末；S2：将氮化物纳米二维材料粉末与结构陶瓷粉末混合均匀；S3：采用放电等离子烧结技术对步骤S2混合均匀的粉末进行烧结，得到基于氮化物纳米二维材料增韧的结构陶瓷。本发明提出的基于碳氮化物纳米二维材料增韧的结构陶瓷及其制备方法，简单快捷、绿色环保；拓宽了新型结构‑功能一体化陶瓷和陶瓷基复合材料的研究范围。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种基于碳氮化物纳米二维材料增韧的结构陶瓷及其制备方法。

背景技术

陶瓷的脆性是其固有本性特征，脆性陶瓷的断裂具有爆发性和灾难性的特点，是严重限制其在工业上广泛应用的致命弱点。因此，改善陶瓷脆性(或者说提高断裂韧性)一直都是科技工作者关注的话题之一。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种基于碳氮化物纳米二维材料增韧的结构陶瓷及其制备方法，简单快捷、绿色环保。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明公开了一种基于碳氮化物纳米二维材料增韧的结构陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

S1：按照预定比例称取碳氮化物纳米二维材料粉末与结构陶瓷粉末；

S2：将氮化物纳米二维材料粉末与结构陶瓷粉末混合均匀；

S3：采用放电等离子烧结技术对步骤S2混合均匀的粉末进行烧结，得到基于氮化物纳米二维材料增韧的结构陶瓷。

优选地，步骤S1中的碳氮化物纳米二维材料粉末包括六方氮化硼、石墨相氮化碳、MXene中的至少一种；优选地，其中MXene的化学式为MX_yT_x，其中M为Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta中的至少一种，X为C、N中的至少一种；T为-OH、-O、-H、-F中的至少一种；进一步地，MXene为Ti₃C₂T_x、Cr₃C₂T_x、Ti₂CT_x、Ti₂NT_x、Ta₄C₃T_x、(Ti_0.5,Nb_0.5)₂CT_x、Ti₂(C_0.5,N_0.5)T_x、Zr₃C₅T_x、Hf₂C₅T_x、Mo₂TiC₂T_x、或者(Ti_1-z,V_z)₃C₂T_x。