[發明專利]具有納米孔結構的過渡金屬碳化物陶瓷及其制備方法

有效

• 申請號: 201310046510.8
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103073332A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 薛佳祥;張國軍;劉海濤;徐常明
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06;C04B35/56;C04B35/622
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲

1.一種具有納米孔結構的過渡金屬碳化物陶瓷，其特征在于，所述具有納米孔結構的過渡金屬碳化物陶瓷形成為納米孔均勻分布于過渡金屬碳化物陶瓷基體中的結構，相對密度為80%～99%，孔隙率為20%～1%；所述納米孔為開氣孔，孔徑為10nm～1000nm。

2.根據權利要求1所述的具有納米孔結構的過渡金屬碳化物陶瓷，其特征在于，所述過渡金屬碳化物包括碳化鈦、碳化鋯、碳化鉿、碳化釩、碳化鈮、碳化鉭、碳化鉻、碳化鉬、和碳化鎢。

3.一種權利要求1或2所述的具有納米孔結構的過渡金屬碳化物陶瓷的制備方法，其特征在于，包括：以過渡金屬氮化物粉體和碳源粉體為原料，將制得的陶瓷坯體采用兩步無壓燒結處理制得所述具有納米孔結構的過渡金屬碳化物陶瓷。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述過渡金屬氮化物粉體為氮化鈦、氮化鋯、氮化鉿、氮化釩、氮化鈮、氮化鉭、氮化鉻、氮化鉬和氮化鎢中的任意一種；所述碳源為碳黑或石墨。

5.根據權利要求3或4所述的制備方法，其特征在于，所述過渡金屬氮化物粉體的純度大于95%，粒徑為0.1～50μm；所述碳源粉體的純度大于95%，粒徑為0.1～100μm。

6.根據權利要求3～5中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述過渡金屬氮化物與所述碳源的摩爾比為1:（0.8～1.5）。

7.根據權利要求3～6中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述陶瓷坯體的初始密度為50%以上。

8.根據權利要求3～7中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述兩步無壓燒結處理的第一步反應溫度為1400℃～1800℃下保溫0.5～1.5小時，第二步反應溫度為2000℃～2400℃下保溫時間為0.5～3小時。

9.根據權利要求3～8中任一項所述的制備方法，其特征在于，在所述兩步無壓燒結處理過程中燒結氣氛為真空或者惰性氣氛。

10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，在所述兩步無壓燒結處理過程中以10～100℃/min的升溫速率升溫。