一種多孔氮化鈦陶瓷制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于功能材料制備領域，尤其涉及一種多孔氮化鈦陶瓷制備方法。
【背景技術】
[0002]氮化鈦陶瓷是一種新型高強度和耐熔耐磨陶瓷材料，具有優良的化學穩定性和抗氧化性能，以及較高的導電性和超導臨界溫度，因而得到廣泛應用。氮化鈦陶瓷涂層可以改善切削工具的耐磨性能，提高切削工具的使用壽命。氮化鈦陶瓷還可以應用于熱電偶保護套、熱交換器等化學裝置。另外，氮化鈦陶瓷可用作熔鹽電解的電極以及電觸頭等材料。氮化鈦多孔陶瓷是近年來在研究氮化鈦陶瓷和多孔陶瓷基礎上逐漸興起的一種新型陶瓷材料，因其充分發揮氮化鈦和多孔陶瓷兩者的優異性能而引人注目，制備具有高氣孔率的氮化鈦多孔陶瓷更是目前研究的焦點。
[0003]傳統的氮化鈦多孔陶瓷材料的制備方法是以直接氮化法為主，通過以鈦粉為主要原料先制作多孔鈦，然后在氮氣中進行氮化反應制備氮化鈦多孔陶瓷，該方法的缺點是氮化過程中，鈦粉表面會形成氮化鈦薄膜嚴重阻礙鈦粉的氮化過程，導致鈦粉很難完全氮化，有研究發現采用特殊處理過的鈦粉進行氮化反應，可以實現完全氮化，但是鈦粉需要特殊處理，增加了制備成本。所以直接氮化法生產工藝復雜，成本過高，制備的氮化鈦多孔陶瓷純度不高，不利于工業化生產。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種氣孔率高、制備成本低的多孔氮化鈦陶瓷制備方法。
[0005]本發明通過以下技術方案予以實現:一種多孔氮化鈦陶瓷制備方法，包括如下步驟:將T12和碳黑按摩爾比為1:2呼和，將配好的粉料與磨球放入混料罐中，以無水乙醇為介質用行星球磨機濕混24h，混料完畢后，將料漿放入干燥箱中烘干，再用200目的篩網過篩，將粉料均勻放入模具中，在不加載荷的情況下，依靠壓力機的壓錘自重壓制成形，得到規則的長方體試樣，試樣放在涂有BN的石墨坩禍中，接著放入多功能爐中，在0.5MPa的氮氣壓力下燒結，得到多孔氮化鈦陶瓷，燒結溫度為1650°C，燒結時間為2h，升溫過程如下:
(I)開始加熱，1min后加熱至300°C ； (2)繼續加熱，Ih后加熱至1200°C，并在此溫度保溫5min ; (3) 4h后加熱至保溫溫度，保溫溫度1650°C，保溫時間為2 h，升溫過程結束，其中，在1200°C時開始通入N2，流量為16L / h，并保持爐內氮氣壓力為0.5MPa，Ih后關閉N2。
[0006]本發明具有如下有益效果:
該方法以廉價的氧化鈦粉末、碳黑為主要原料制備多孔氮化鈦，生產成本低，制備得到的多孔氮化鈦陶瓷的氣孔率高達78.6%。
【具體實施方式】
[0007]下面結合具體實施例對本發明做進一步說明。
[0008]具體實施例:將T12和碳黑按摩爾比為1:2呼和，將配好的粉料與磨球放入混料罐中，以無水乙醇為介質用行星球磨機濕混24h，混料完畢后，將料漿放入干燥箱中烘干，再用200目的篩網過篩，將粉料均勻放入模具中，在不加載荷的情況下，依靠壓力機的壓錘自重壓制成形，得到規則的長方體試樣，試樣放在涂有BN的石墨坩禍中，接著放入多功能爐中，在0.5MPa的氮氣壓力下燒結，得到多孔氮化鈦陶瓷，燒結溫度為1650°C，燒結時間為2h，升溫過程如下:(1)開始加熱，1min后加熱至300°C ； (2)繼續加熱，Ih后加熱至12000C，并在此溫度保溫5min ; (3) 4h后加熱至保溫溫度，保溫溫度1650°C，保溫時間為2h，升溫過程結束，其中，在1200°C時開始通入N2，流量為16L / h，并保持爐內氮氣壓力為
0.5MPa，Ih 后關閉 N20
[0009]該方法以廉價的氧化鈦粉末、碳黑為主要原料制備多孔氮化鈦，生產成本低，經檢測制備得到的多孔氮化鈦陶瓷的氣孔率高達78.6%
以上內容是結合具體的實施方式對本發明所做的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種多孔氮化鈦陶瓷制備方法，其特征在于包括如下步驟:將T12和碳黑按摩爾比為1:2呼和，將配好的粉料與磨球放入混料罐中，以無水乙醇為介質用行星球磨機濕混24h，混料完畢后，將料漿放入干燥箱中烘干，再用200目的篩網過篩，將粉料均勻放入模具中，在不加載荷的情況下，依靠壓力機的壓錘自重壓制成形，得到規則的長方體試樣，試樣放在涂有BN的石墨坩禍中，接著放入多功能爐中，在0.5MPa的氮氣壓力下燒結，得到多孔氮化鈦陶瓷，燒結溫度為1650°C，燒結時間為2h，升溫過程如下:(I)開始加熱，1min后加熱至300°C ； (2)繼續加熱，Ih后加熱至1200°C，并在此溫度保溫5min ； (3) 4h后加熱至保溫溫度，保溫溫度1650°C，保溫時間為2 h，升溫過程結束，其中，在1200°C時開始通入N2，流量為16L / h，并保持爐內氮氣壓力為0.5MPa，Ih后關閉N2。
【專利摘要】一種多孔氮化鈦陶瓷制備方法，屬于功能材料制備領域。目的是提供一種氣孔率高、制備成本低的多孔氮化鈦陶瓷制備方法。該制備方法以廉價的氧化鈦粉末、碳黑為主要原料，通過碳熱還原法制備得到多孔氮化鈦。該方法原料低廉，生產成本低，制備得到的多孔氮化鈦陶瓷的氣孔率高達78.6％。
【IPC分類】C04B38/00, C04B35/58
【公開號】CN105565815
【申請號】CN201510839756
【發明人】郝青
【申請人】陜西環珂生物科技有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年11月27日