一种Ti-Mn-Si金属间化合物多孔材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108517442A(43)申请公布日2018.09.11(21)申请号201810349517.X(22)申请日2018.04.18(71)申请人中南大学地址410000湖南省长沙市岳麓山左家垅(72)发明人江垚王重贺贺跃辉沈波涛李文浩(74)专利代理机构北京科家知识产权代理事务所(普通合伙)11427代理人陈娟(51)Int.Cl.C22C14/00(2006.01)C22C22/00(2006.01)C22C30/00(2006.01)C22C1/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种Ti-Mn-Si金属间化合物多孔材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种Ti-Mn-Si金属间化合物多孔材料及其制备方法，按照重量计，包含：Ti：20-60份，Mn：15-55份，Si：25-65份，其制备方法包括：将原料称量后混合，获得混合粉末；翻动物料的同时加入硬脂酸酒精溶液，然后在真空干燥箱中干燥，干燥后采用60目筛筛分，取用筛下物；采用冷压成形设备进行压制，获得冷压坯；将冷压坯在氢气或惰性气体炉中进行脱脂，脱脂温度为400-500℃，保温时间120-240分钟，升温速率控制在1-5℃/min，获得脱脂生坯；将脱脂生坯放入真空炉中进行两阶段反应烧结；烧结完成后，冷却速度控制在10-20℃/min，冷却至室温，获得Ti-Mn-Si金属间化合物多孔材料。所制备的Ti-Mn-Si金属间化合物多孔材料质量稳定,具有良好的可重复性,适用于过滤和电极材料等领域。CN108517442ACN108517442A权利要求书1/1页1.一种Ti-Mn-Si金属间化合物多孔材料，按照重量计，包含：Ti：20-60份，Mn：15-55份，Si：25-65份。2.权利要求1所述的Ti-Mn-Si金属间化合物多孔材料的制备方法，包括以下步骤：(1)混料：将原料Ti、Mn和Si称量后，进行混合，获得混合粉末；(2)加脂：在翻动物料的同时加入硬脂酸酒精溶液，然后在真空干燥箱中干燥，干燥后采用60目筛筛分，取用筛下物；(3)压制：采用冷压成形设备对步骤(2)的筛下物进行压制，压制压力控制在100-400MPa，获得冷压坯；(4)脱脂：将步骤(3)获得的冷压坯在氢气或惰性气体炉中进行脱脂，脱脂温度为400-500℃，保温时间120-240分钟，升温速率控制在1-5℃/min，获得脱脂生坯；(5)烧结：将脱脂生坯放入真空炉中进行两阶段反应烧结；(6)冷却：烧结完成后，冷却速度控制在10-20℃/min，冷却至室温，获得Ti-Mn-Si金属间化合物多孔材料。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述原料在球磨机中进行混合，球磨气氛为真空或惰性气体保护，球料比为1:1-3:1，球磨时间12-48小时。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述硬脂酸酒精溶液中硬脂酸的添加量为粉末总重量的2-5％。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)采用螺旋拌和机翻动物料，烘干温度60-80℃，时间60-120分钟。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述压制方式包括模压和冷等静压。7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述两阶段反应烧结包括：第一阶段反应温度为750-850℃，升温速率控制在15-20℃/min，反应烧结时间为180-360分钟，真空度控制在10-3-10-2Pa；第二阶段反应温度为950-1050℃，升温速率控制在5-10℃/min，反应烧结时间为120-240分钟，真空度控制在10-3-10-2Pa。2CN108517442A说明书1/3页一种Ti-Mn-Si金属间化合物多孔材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于多孔材料技术领域，具体涉及一种Ti-Mn-Si金属间化合物多孔材料及其制备方法。背景技术[0002]当前，多孔材料主要包括高分子材料和无机材料。其中，无机多孔材料主要包括陶瓷材料和金属材料。多孔材料在能源、分离、催化等领域应用广泛。但是，高分子多孔材料存在强度不足、抗高温性能差以及耐有机溶剂的腐蚀性能不足等问题。金属多孔材料，如传统的多孔钛、多孔不锈钢以及多孔镍合金等，存在刚性较弱、耐腐蚀性能较差以及抗氧化性能不足等缺陷。陶瓷多孔材料则存在抗热冲击性能较弱和机加工性能较差等问题。[0003]Ti-Mn-Si金属间化合物，属于Si系金属间化合物，具有良好的刚性、强度和良好的耐腐蚀性能。在这个三元体系中，Ti、Mn之间可以形成TiMn和TiMn2等金属间化合物相，Ti、Si之间可以形成Ti3Si、Ti5Si3、Ti5Si4、TiSi和TiSi2等金属