[发明专利]一种原位合成钛铝氮和氮化钛强化氧化铝陶瓷力学性能的制备方法在审
| 申请号： | 201910862531.4 | 申请日： | 2019-09-12 |
| 公开（公告）号： | CN110436898A | 公开（公告）日： | 2019-11-12 |
| 发明（设计）人： | 艾云龙;林星豪;陈卫华;何文;张建军;梁炳亮 | 申请（专利权）人： | 南昌航空大学 |
| 主分类号： | C04B35/10 | 分类号： | C04B35/10;C04B35/622 |
| 代理公司： | 南昌洪达专利事务所 36111 | 代理人： | 黄文亮 |
| 地址： | 330000 江*** | 国省代码： | 江西;36 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 氧化铝陶瓷 力学性能 原位合成 氮化钛 钛铝氮 胚体 制备 惰性气氛保护 无压烧结炉 制备高性能 冷等静压 冷压成型 摩擦系数 摩擦性能 球磨混合 球磨介质 烧结过程 陶瓷基体 陶瓷韧性 原位生成 真空烧结 烧结 复合材料 烘干 过筛 球磨 造粒 增韧 保温 酒精 压制 取出 | ||
1.一种原位合成钛铝氮和氮化钛强化氧化铝陶瓷力学性能的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤，
(1)将一定比例的Al2O3粉、Ti粉与AlN粉加入球磨罐中球磨混粉，使用水或酒精作为球磨介质；
(2)球磨一定时间后，将原料粉取出烘干，经过过筛、造粒后使用一定压力的冷压成型和冷等静压；
(3)将压制好的胚体置于无压烧结炉中，使用真空烧结或惰性气氛保护烧结手段，通过一定的升温速率使得胚体达到一定温度后保温，得到高性能Al2O3基复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种原位合成钛铝氮和氮化钛强化氧化铝陶瓷力学性能的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中Ti粉的体积分数为5～40vol％，Ti粉与AlN粉的摩尔比2:(0.5～1.5)。
3.根据权利要求1所述的一种原位合成钛铝氮和氮化钛强化氧化铝陶瓷力学性能的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中球磨时间为12～24h，冷等静压压力为100～300MPa。
4.根据权利要求1所述的一种原位合成钛铝氮和氮化钛强化氧化铝陶瓷力学性能的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的无压烧结炉为气氛管式炉、高温真空炉或者是微波烧结炉。
5.根据权利要求1所述的一种原位合成钛铝氮和氮化钛强化氧化铝陶瓷力学性能的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中升温速率为5～20℃/min，烧结温度为1400℃～1700℃，保温时间为30～120min，烧结气氛为真空、氩气气氛或者氮气气氛。
6.根据权利要求1所述的一种原位合成钛铝氮和氮化钛强化氧化铝陶瓷力学性能的制备方法，其特征在于：采用此方法制备高性能Al2O3基复合材料，抗弯强度320～375Mpa，断裂韧性5.1～8.7Mpa·m1/2，摩擦系数小于0.437。
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