[发明专利]一种大尺寸Ti3SiC2陶瓷材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种大尺寸Ti3SiC2陶瓷材料的制备方法，首先采用干压法将Ti5Si3和TiC的混合粉末压制成前驱块，然后将Si粉压制成与前驱块同直径的Si块，再将前驱块置于Si块上方进行热处理，随炉冷却后得到Ti3SiC2陶瓷材料。本发明具有合成工艺技术简单、操作简单易行，制备效率高、花费成本低等特点，通过引入低于Si熔点的共晶液相Ti5Si3作为反应物，使复杂的Ti3SiC2反应由一步反应直接制得，缩短反应时间，同时提高了材料的密度和硬度。突破了目前广泛采用SPS、PDS等方法制备小尺寸Ti3SiC2陶瓷块材的局限，为开发制备大尺寸Ti3SiC2陶瓷材料提供了新的思路。

主权项

一种大尺寸Ti3SiC2陶瓷材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将粒度为200目，质量纯度大于95％的Ti5Si3粉末和商业TiC粉末按1∶10的摩尔比混合均匀，然后在3MPa～5MPa的压力下采用干压法将均匀混合的粉末压制成直径为50mm～100mm的前驱块；(2)在步骤(1)中所述前驱块的各元素含量的基础上，按原子比Ti∶Si∶C＝3∶1.2∶2或Ti∶Si∶C＝3∶1.5∶2称取Si粉，向Si粉中加入无水乙醇混合，然后将Si粉与无水乙醇的混合物在10MPa压力下压制成与步骤(1)中所述前驱块同直径的Si块；所述无水乙醇的加入量为每5克Si粉加入无水乙醇1mL～2mL；(3)将步骤(1)中所述前驱块和步骤(2)中所述Si块一同置于热处理炉中进行热处理，其中前驱块位于Si块上方，随炉冷却得到Ti3SiC2陶瓷材料。