[發(fā)明專利]一種TiCx

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010231686.0
• 申請日: 2020-03-27
• 公開（公告）號: CN111393168A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄒芹;王明智;李艷國;趙玉成;婁志超
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號: C04B35/56
• 分類號: C04B35/56;C04B35/622;C04B35/626;C04B35/645
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅;李洪福

本發(fā)明提供一種TiCx增強Ti₃SiC₂復(fù)合材料及其制備方法，所述復(fù)合材料是由TiCx增強相和Ti₃SiC₂基體所組成：所述TiCx的質(zhì)量百分含量為5?45wt.％，其余為Ti₃SiC₂粉末，其中0.4≤x≤0.9或x＝1.1。其制備方法包括：S1：制備TiCx粉末，其中0.4≤x≤0.9或x＝1.1。S2：TiCx增強Ti₃SiC₂混合粉末的制備。S3：TiCx增強Ti₃SiC₂混合粉末的預(yù)處理。S4：熱壓真空?保護(hù)氣氛燒結(jié)。燒結(jié)結(jié)束制得TiCx增強Ti₃SiC₂復(fù)合材料。復(fù)合材料不僅改善了Ti₃SiC₂基體的硬度、韌性較低的問題，而且還降低了摩擦系數(shù)、磨損率，并提高了摩擦穩(wěn)定性。其復(fù)合材料具有良好的綜合性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種TiCx增強Ti₃SiC₂復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

Ti₃SiC₂基復(fù)合材料不僅具有好的熱電、導(dǎo)熱性、易機械加工、低密度、自潤滑性、對熱震性不敏感；同時有良好的抗氧化性、耐化學(xué)腐蝕、高熔點，最重要的是此材料在高溫下仍保持很高強度等性能。這些優(yōu)異的特性吸引了工作者的廣泛關(guān)注和深入研究。然而Ti₃SiC₂基復(fù)合材料硬度較低、抗蠕變強度低以及耐磨性差等缺陷限制了其材料的應(yīng)用。因此，改善和優(yōu)化 Ti₃SiC₂基復(fù)合材料的使用性能成為了相關(guān)工作者的研究重點。

在Ti₃SiC₂復(fù)合材料的研究中，史曉亮以Ti、SiC、TiC、Al以及石墨烯為原料，通過放電等離子方法制備了Ti₃SiC₂-TiC-石墨烯復(fù)合材料，材料界面結(jié)合強度好，相對密度在98.2-98.6％，摩擦系數(shù)能夠達(dá)到0.30-0.50之間，磨損率在6.8×10^-5-7.9×10^-5mm³(Nm)^-1之間，雖然具有優(yōu)良的摩擦學(xué)性能，但硬度較低(4.85-4.91GPa)。[史曉亮，肖業(yè)成，翟文正，陳龍.一種 Ti₃SiC₂-TiC-石墨烯自潤滑復(fù)合材料及其原位合成制備方法.CN103693963A.武漢理工大學(xué).2014年4月2日，公開.]。李鵬濤以碳纖維、石墨、炭黑、碳化硅、碳化鈦、鈦硅碳為原料，通過CVI沉積、浸漬、固化處理制備了 Ti₃SiC₂相碳纖維增強陶瓷基體復(fù)合材料，其密度在0.5-0.7g/cm³之間、摩擦系數(shù)在0.26-0.34之間、摩擦穩(wěn)定系數(shù)在0.61-0.76之間，但同樣具有硬度較低的缺點，局限了該材料的應(yīng)用。[李鵬濤.一種含Ti₃SiC₂相的炭纖維增強陶瓷基體摩擦材料及其制備方法.CN 107010985A.湖南楷博新材料科技有限公司.2017年1月4日，公開.]。楊建以TiH₂、Si、TiC、B₄C以及Al為原料，通過熱壓燒結(jié)制備了(TiB₂+SiC)-Ti₃SiC₂復(fù)合材料，其致密度在99.5-99.8％之間，抗彎強度在720-770MPa之間，雖然具有較好的力學(xué)性能，但未改善 Ti₃SiC₂復(fù)合材料的摩擦性能。[楊建，宋凱，丘泰，潘麗梅.一種原位 (TiB₂+SiC)/Ti₃SiC₂復(fù)相陶瓷材料及其制備方法.CN 102173802A.燕山大學(xué). 2018年4月17日，公開.]。