[发明专利]一种石墨@Ti2

说明书

本发明提供一种石墨@Tisubgt;2/subgt;SnC粉末颗粒的制备方法，以石墨、Ti粉、Sn粉、NaCl、KCl作为原料，先将石墨以外的原料球磨细化成细粉，再将处理好的石墨与该细粉单纯混合但不细化，后采用原位反应法在石墨表面反应生成Tisubgt;2/subgt;SnC包覆层，得到Tisubgt;2/subgt;SnC改性石墨粉末颗粒即石墨@Tisubgt;2/subgt;SnC粉末颗粒，用于提高石墨表面的润湿性。本发明还提供一种石墨@Tisubgt;2/subgt;SnC粉末颗粒。

技术领域

本发明涉及表面处理技术领域，具体涉及一种石墨@Ti₂SnC粉末颗粒及其制备方法。

背景技术

石墨具有耐高温，化学稳定性好，导电导热性能强，润滑性能优等特点，与Al、Cu、Zn、Ag等金属复合，可制备性能优异的复合材料，用作密封材料、散热材料、导电减磨材料等，广泛应用于交通系统、电子电工、航空航天等领域。但石墨与Cu、Ag等金属的润湿性并不理想，在制备Ag-石墨、Cu-石墨等复合材料时，石墨与金属基体的润湿性较差，难以形成强度较高的界面结合。Ti₂SnC具有良好的导电性能、力学性能及润滑性能，且与Cu、Ag等金属具有较好的润湿性。

鉴于此，本发明的目的在于制备一种石墨@Ti₂SnC粉末颗粒，提高石墨与Cu、Ag等金属的润湿性。

然而，想要在石墨表面包覆Ti₂SnC改性层并非易事。中国专利CN1724468A、CN106278272A、CN106631023A均是利用Ti粉、Sn粉、C粉作为原料，按照近似摩尔比2：1：1进行配比，通过高温反应制得Ti₂SnC粉体。Ti粉、Sn粉、C粉的配比对反应产物影响很大，Ti₂SnC分子式中，Ti原子，Sn原子，C原子比为2：1：1，理论上反应原料中Ti、Sn、C的摩尔比为2：1：1时，所制备的Ti₂SnC的纯度会较高，实际制备结果确实也是当Ti、Sn、C的摩尔比接近为2：1：1时(Sn容易挥发，需要稍高1)，可以得到纯度较为理想的Ti₂SnC。据此，是否可以推测想要在石墨表面制备Ti₂SnC改性层，只要石墨原料为过量，通过高温反应就可以在石墨表面生成Ti₂SnC改性层？但事实并非如此，以石墨、Ti粉、Sn粉为原料制备Ti₂SnC，其反应机理是石墨和Ti粉，先发生反应生成Ti_xC，然后再与Sn粉及剩余的Ti粉反应，生成Ti₂SnC，因此通过添加过量石墨的方法是会造成石墨与Ti反应消耗完，生成Ti_xC，最终产物为Ti_xC与Sn粉或Ti_xC与Sn(Ti)，无法生成Ti₂SnC，因此单纯通过添加过量石墨是无法制备Ti₂SnC表面改性石墨粉末颗粒的。因此，本发明提供了一种可行、高效、简便的制备石墨@Ti₂SnC粉末颗粒的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是制备一种石墨@Ti₂SnC粉末颗粒，提高石墨与Cu、Ag等金属的润湿性，并提供了一种可行、高效、简便的制备石墨@Ti₂SnC粉末颗粒的方法。

为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种石墨@Ti₂SnC粉末颗粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，混合并细化制备细粉：将NaCl、KCl、Ti粉、Sn粉按摩尔比＝10:10:2:1.2配料，在球磨机中混合，采用粒径为1cm的大磨球和粒径为0.2cm的小磨球配合，在氩气气氛下球磨24h以上，得到由Ti粉、Sn粉、NaCl及KCl均匀混合并细化的细粉；