[發(fā)明專利]一種二維鈦鋁碳粉體的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910973634.8
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110589830B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發(fā)明（設計）人: 劉毅;李濤;劉一卓;張利鋒;原曉艷;郭守武;霍京浩;王曉飛
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C01B32/949
• 分類號: C01B32/949;H01M4/58;H01M10/0525
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

本發(fā)明公開了一種二維鈦鋁碳粉體的制備方法，首先將Ti₃AlC₂粉體和無機鹽溶液混合，得到Ti₃AlC₂的初始混合液；其次采用剪切設備對Ti₃AlC₂的初始混合液進行剪切，得到剪切后的混合液；再次對剪切后的混合液進行離心處理，然后將上清液倒掉再加入去離子水，如此反復清洗至上清液為中性；最后將離心出來的沉淀物真空干燥，然后研磨成粉末狀即得二維Ti₃AlC₂粉體。本發(fā)明通過物理剪切、離心處理和真空干燥的過程得到二維Ti₃AlC₂粉體，具有操作簡單易行、重復性強和成本低的特點。

技術領域

本發(fā)明涉及一種制備二維MAX相粉體的方法，具體涉及一種二維鈦鋁碳粉體的制備方法。

背景技術

MAX相是一類三元層狀化合物的統(tǒng)稱，也是M_n+1AX_n的簡寫形式。MAX相是一種新型可加工陶瓷粉體材料，其中M代表一類早期過渡金屬元素，A代表第三或者第四主族元素，X代表C或N元素。據(jù)報道，MAX相材料具有高屈服強度、高熱穩(wěn)定性、良好的抗氧化性能、較高的彈性模量和剪切模量以及高溫塑性等優(yōu)良性能；同時MAX相材料也和金屬材料一樣具有優(yōu)良的導電導熱性能，較低的硬度，有著良好的可加工性。此外，由于MAX相材料的結構特性，還使其擁有類似二硫化鉬和石墨的自潤滑性能，已成為自潤滑材料、高溫結構材料、電極電刷材料等的重要發(fā)展方向，近年來引起國內外科研機構的廣泛關注。

目前，已經有超過60種的MAX相被開發(fā)出來，根據(jù)n的取值，MAX相也可以被命名為211相、312相、413相及其他相，其中具有代表性的MAX相材料有Ti₃AlC₂和Ti₂AlC等，也是目前研究最多的MAX相材料。盡管對Ti₃AlC₂材料已有較多的研究，但都集中在三維尺度材料的制備及性能研究等方面，而未見對制備二維的Ti₃AlC₂材料的研究，目前對Ti₃AlC₂粉體的研究僅限于利用化學的方法除去Al而得到二維的Ti₃C₂材料。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種二維鈦鋁碳粉體的制備方法，以克服現(xiàn)有技術存在的缺陷，本發(fā)明通過物理剪切、離心處理和真空干燥的過程得到二維Ti₃AlC₂粉體，具有操作簡單易行、重復性強和成本低的特點。

為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種二維鈦鋁碳粉體的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：將Ti₃AlC₂粉體和無機鹽溶液混合，得到Ti₃AlC₂的初始混合液；

步驟2：采用剪切設備對Ti₃AlC₂的初始混合液進行剪切，得到剪切后的混合液；

步驟3：對剪切后的混合液進行離心處理，然后將上清液倒掉再加入去離子水，如此反復清洗至上清液為中性；

步驟4：將離心出來的沉淀物真空干燥，然后研磨成粉末狀即得二維Ti₃AlC₂粉體。

進一步地，步驟1中的無機鹽溶液為ZnCl₂溶液。

進一步地，步驟1中的無機鹽溶液濃度為8～38mg/mL。

進一步地，步驟1中Ti₃AlC₂粉體與無機鹽的摩爾比為1:(2～8)。