[發明專利]一種TixZr1-xB2超高溫固溶體陶瓷粉體的制備方法

在審

• 申請號: 201810364420.6
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108585887A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 褚衍輝;劉達;周曦亞;敬思儀;葉貝琳
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C04B35/626
• 分類號: C04B35/626;C04B35/49;C01G25/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

本發明公開了一種Ti_xZr_1?xB₂超高溫固溶體陶瓷粉體的制備方法，屬于超高溫陶瓷粉體制備技術領域。該制備方法是將TiO₂粉體、ZrO₂粉體和無定形硼粉與一定量的熔鹽混合均勻后在1050℃~1150℃的條件下熱處理1~3 h，通過硼與TiO₂、ZrO₂在熔鹽環境中反應生成Ti_xZr_1?xB₂固溶體粉體，然后用熱的去離子水以及無水乙醇浸潤溶解熔鹽及反應產生的B₂O₃得到純的Ti_xZr_1?xB₂固溶體粉體。本發明方法工藝簡單、生產成本低，合成的粉體成分均勻、粒徑小且純度高。此外，通過調整合成溫度以及熔鹽的量可以有效控制合成Ti_xZr_1?xB₂固溶體粉體的尺寸，這些優點使得該方法具有發展成大規模工業生產的潛力。

技術領域

本發明涉及超高溫陶瓷粉體制備技術領域，具體涉及一種Ti_xZr_1-xB₂超高溫固溶體陶瓷粉體的制備方法。

背景技術

超高溫陶瓷材料主要包括一些過渡族金屬的難熔硼化物、碳化物、氮化物以及相應的固溶體陶瓷等，它們的熔點均在3000℃以上。與單一陶瓷相比，固溶體陶瓷因具有更好的物理化學等綜合性能而備受國內外研究學者的關注。其中，Ti_xZr_1-xB₂固溶體陶瓷因具有較低的密度（4.5~6.1 g/cm³）、高的熱導率和韌性、低的熱膨脹系數以及良好的化學穩定性等一系列優異的性能而受到廣泛關注。Ti_xZr_1-xB₂固溶體粉體的合成對于Ti_xZr_1-xB₂固溶體陶瓷的制備和應用至關重要，然而，目前國內外對于Ti_xZr_1-xB₂固溶體粉體的合成方法報道較少。

文獻1:“Peters J S, Cook B A, Harringa J L, et al. Erosion resistanceof TiB₂-ZrB₂ composites. Wear, 2009, 267(1-4): 136~143.”介紹了一種利用Ti、Zr金屬粉與硼粉通過高能球磨直接反應制備出Ti_xZr_1-xB₂固溶體粉體的方法。由于該方法合成的固溶體粉體成分不均勻且粉體粒徑較大（平均粒徑>1 μm），同時，合成的Ti_xZr_1-xB₂固溶體粉體中含有大量未反應的Ti、Zr以及球磨介質等雜質，這些缺點嚴重限制了該方法的推廣。

發明內容