一种碳化硅-碳化钛-硼化钛复合材料的制备方法.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CN106032322A(43)申请公布日2016.10.19(21)申请号201510456379.1(22)申请日2015.07.29(71)申请人洛阳新巨能高热技术有限公司地址471003河南省洛阳市洛阳市高新区延光路火炬创新创业园A座1层(72)发明人丁超高学坤郭帅(51)Int.Cl.C04B35/56(2006.01)C04B35/565(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种碳化硅-碳化钛-硼化钛复合材料的制备方法(57)摘要本发明为一种碳化硅-碳化钛-硼化钛复合材料的制备方法，在微米级SiC基体中加入纳米级的TiC、TiB2颗粒，混合均匀后与有机粘结剂一起混炼，经注射机注射成型，脱除有机粘结剂后进入真空炉烧结得到复合材料。纳米TiC、TiB2颗粒起到了较好的颗粒增韧效果，制备的纳米复合材料获得了较高的强度、韧性、抗热震性及抗氧化性能。CN106032322ACN106032322A权利要求书1/1页1.一种碳化硅-碳化钛-硼化钛复合材料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：1)混合：将碳化硅粉末和碳化钛、硼化钛颗粒在球磨机上混磨5-8小时；2)混炼：将上述混合粉末和有机粘结剂在捏合机一起混炼1-5小时，成为流动性均匀性良好的喂料；3)注射：将上述喂料经注射机注入设计好的模具中得到产品毛坯；4)脱脂：注射后坯体在有机溶剂中脱脂；5)烧结：将脱脂后的坯体在真空炉进行烧结。2.根据权利要求1所述的一种碳化硅-碳化钛-硼化钛复合材料的制备方法，其特征在于，其中所述的碳化硅粉末粒度为0.5-2微米，加入量为粉末总重的的70-95％；碳化钛和硼化钛纳米颗粒平均粒径100纳米，占粉末总重的5-30％。3.根据权利要求1所述的一种碳化硅-碳化钛-硼化钛复合材料的制备方法，其特征在于，其中所述有机粘结剂由增塑剂、润滑剂和表面活性剂组成，其重量比为3-8：1-5：0.5-1；且有机粘结剂占总体积的30-50％，粉末占总体积的50-70％。4.根据权利要求1所述的一种碳化硅-碳化钛-硼化钛复合材料的制备方法，其特征在于，其中所述的有机溶剂为三氯乙烯、氯仿中的一种或两种混合。2CN106032322A说明书1/3页一种碳化硅-碳化钛-硼化钛复合材料的制备方法技术领域[0001]本发明属于无机材料领域，特别涉及一种碳化硅-碳化钛-硼化钛复合材料的制备方法。背景技术[0002]碳化硅陶瓷具有较低的膨胀系数、较高的热导率、较高的强度以及较高的抗热震性使其成为最重要的结构陶瓷之一。碳化硅陶瓷广泛应用于化工、冶金、机械航空航天及汽车工业中的耐高温、抗氧化及耐磨损场合，如涡轮叶片，涡轮增压器及金属切削刀具等。碳化硅本身的脆性限制了其应用范围。[0003]通过向碳化硅基体中加入第二相颗粒或晶须是提高碳化硅陶瓷断裂韧性的有效手段。碳化钛、硼化钛本身都有较好的物理化学性能，经常作为增强相加入到金属陶瓷基体中。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种碳化硅-碳化钛-硼化钛复合材料的制备方法，通过加入纳米碳化钛、硼化钛颗粒细化晶粒，强化晶界强度。[0005]本发明的目的及解决其技术问题另外再采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种碳化硅-碳化钛-硼化钛复合材料的制备方法，包含以下步骤：1)混合：将碳化硅粉末和碳化钛、硼化钛颗粒在球磨机上混磨5-8小时；2)混炼：将上述混合粉末和有机粘结剂在捏合机一起混炼1-5小时，成为流动性均匀性良好的喂料；3)注射：将上述喂料经注射机注入设计好的模具中得到产品毛坯；4)脱脂：注射后坯体在有机溶剂中脱脂；5)烧结：将脱脂后的坯体在真空炉进行烧结。[0006]本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。[0007]前述的一种碳化硅-碳化钛-硼化钛复合材料的制备方法，其中所述的碳化硅粉末粒度为0.5-2微米，加入量为粉末总重的的70-95％；碳化钛和硼化钛纳米颗粒平均粒径100纳米，占粉末总重的5-30％。[0008]前述的一种碳化硅-碳化钛-硼化钛复合材料的制备方法，其中所述有机粘结剂由增塑剂、润滑剂和表面活性剂组成，其重量比为3-8：1-5：0.5-1；且有机粘结剂占总体积的30-50％，粉末占总体积的50-70％。[0009]前述的一种碳化硅-碳化钛-硼化钛复合材料的制备方法，其中所述的有机溶剂为三氯乙烯、氯仿中的一种或两种混合。[0010]本发明操作方法简单易行，制备的复合材料获得了较高的强度、韧性、抗热震性及抗氧化性能。硬度2700HV，抗压强度4.3GPa，抗弯强度500MPa，断裂韧性4.8MPa.m1/2。具体实施方式[0011]为更进一步阐述本发明为达成预