[发明专利]一种TiC-TiB2双相增韧铝镁硼复合陶瓷及其制备方法

说明书

本发明提供了一种TiC‑TiB₂双相增韧铝镁硼复合陶瓷及其制备方法，属于复合材料技术领域。本发明将含镁化合物、含铝化合物、含硼化合物和Ti粉按照比例混合后，经球磨和电场激活加压反应，制备得到TiC‑TiB₂两相增韧的铝镁硼复合陶瓷。制备所得的复合陶瓷由AlMgB₁₄、TiB₂和TiC三相组成，不存在MgAl₂O₄尖晶石相，显著提高了复合陶瓷的韧性和耐磨性。

技术领域

本发明涉及复合陶瓷材料技术领域，尤其涉及一种TiC-TiB₂双相增韧铝镁硼复合陶瓷及其制备方法。

背景技术

AlMgB₁₄具有较高的硬度，低密度，优良的热稳定性和比较低的摩擦因数，是一种比较优良的耐耗材料。AlMgB₁₄材料添加第二相后形成的复合材料的硬度和韧性都会得到一定程度地提高，达到超硬材料的范畴，可被广泛应用于金属切削业、采矿业以及石油化工行业等，能极大减少工具的损耗。

目前铝镁硼基陶瓷的制备方法以高温热压烧结为主，采用的原材料为铝粉、镁粉和硼粉，纯度为99.9％以上，由于纯铝和纯镁极容易被氧化，氧化后会生成MgAl₂O₄尖晶石相，降低复合陶瓷的韧性，因此原始粉末混粉、球磨、烧结均需要在隔绝空气的情况下进行，操作复杂，耗费时间长，生产成本高。

发明内容

为降低铝镁硼基陶瓷的生产成本，简化制备流程，扩大其应用范围，本发明提供了一种TiC-TiB₂双相增韧铝镁硼复合陶瓷及其制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种TiC-TiB₂双相增韧铝镁硼复合陶瓷，由包含以下重量份的原料制备得到：

含镁化合物、含铝化合物和含硼化合物 70～90份

Ti粉 10～30份。

进一步的，所述含镁化合物、含铝化合物和含硼化合物中Mg、Al、B 原子比为1～2：1：7～9。

进一步的，所述含镁化合物包含MgO粉；所述含铝化合物包含Al₂O₃粉；所述含硼化合物包含B₄C粉。

进一步的，所述含镁化合物、含铝化合物、含硼化合物和Ti粉的纯度独立的≥99.9％，粒度独立的为30～50μm。

本发明提供了一种TiC-TiB₂双相增韧铝镁硼复合陶瓷的制备方法，包含以下步骤：

将含镁化合物、含铝化合物、含硼化合物和Ti粉混合后顺次经过球磨和电场激活加压反应后即得到复合陶瓷。

进一步的，所述球磨的时间为9～11h。

进一步的，所述电场激活加压反应的条件为：压力为40～60MPa，电源采用直流脉冲电源，频率为40～50Hz，温度为1400～1600℃，反应时间为 10～15min。

本发明的有益效果：