[發明專利]一種SiC@Ti（C,N）核殼結構陶瓷粉體的制備方法

有效

• 申請號: 202010925580.0
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112142479B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 李東旭;黃紹鋒;陸靜
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: C04B35/626
• 分類號: C04B35/626;C04B35/565
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;姜謐

本發明公開了一種SiC@Ti(C，N)核殼結構陶瓷粉體的制備方法，包括如下步驟：(1)將硫酸氧鈦溶于蒸餾水中，獲得硫酸氧鈦水溶液；(2)將SiC粉末、有機溶劑和蒸餾水混合分散，獲得混合溶液；(3)在上述混合溶液中加入碳氮原料，同時加入上述硫酸氧鈦水溶液，水浴攪拌至沉淀全部析出后，室溫靜置；(4)將步驟(3)所得的物料進行離心，獲得沉淀，用蒸餾水和無水乙醇充分洗滌后，經干燥和研磨，獲得SiC@Ti(C，N)前驅體粉末；(5)將上述SiC@Ti(C，N)前驅體粉末于氮氣氣氛下煅燒，再經高溫退火，即得。本發明簡便易操作，具有制備溫度低，成本較低，節能環保等優點。

技術領域

本發明屬于材料合成技術領域，具體涉及一種SiC@Ti(C，N)核殼結構陶瓷粉體的制備方法。

背景技術

碳化硅具有各種優異的性能，如超硬耐磨、高熱導率和機械強度、低熱膨脹系數、耐化學腐蝕、高溫穩定性(直到2500℃的分解溫度)、有用的電阻特性等。碳化硅作為一種結構材料被廣泛應用于各個領域。但是碳化硅材料韌性較低，脆性大，碳化硅晶片的斷裂韌性一般在2.5～3MPa.m^1/2之間；反應燒結純碳化硅粉體的燒結溫度在1450-1700℃之間，純碳化硅粉體在1450℃以下結合性較差。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術缺陷，提供一種SiC@Ti(C，N)核殼結構陶瓷粉體的制備方法。

本發明的技術方案如下：

一種SiC@Ti(C，N)核殼結構陶瓷粉體的制備方法，包括如下步驟：

(1)將硫酸氧鈦溶于蒸餾水中，于30℃水浴攪拌直至澄清，過濾除去不溶物后，獲得硫酸氧鈦水溶液；

(2)將SiC粉末、有機溶劑和蒸餾水混合，并超聲(頻率20kHZ功率300W)分散，獲得混合溶液；

(3)在上述混合溶液中加入碳氮原料攪拌均勻，同時緩慢加入上述硫酸氧鈦水溶液，水浴攪拌至沉淀全部析出后，室溫靜置24-48h；上述碳氮原料為三聚氰胺、尿素和石墨相氮化碳中的至少一種；

(4)將步驟(3)所得的物料進行離心，除去上層清液，獲得沉淀，將該沉淀用蒸餾水和無水乙醇充分洗滌后，經干燥和研磨，獲得SiC@Ti(C，N)前驅體粉末；

(5)將上述SiC@Ti(C，N)前驅體粉末于氮氣氣氛下煅燒，再經高溫退火，即得所述SiC@Ti(C，N)核殼結構陶瓷粉體。

在本發明的一個優選實施方案中，所述步驟(1)中，所述硫酸氧鈦和蒸餾水的比例為1.5-2.5g∶45-55mL。

進一步優選的，所述步驟(1)中，所述硫酸氧鈦和蒸餾水的比例為2g∶50mL。

在本發明的一個優選實施方案中，所述步驟(2)中，所述SiC粉末、有機溶劑和蒸餾水的比例為1.5-2.5g∶15-25mL∶90-110mL。

進一步優選的，所述步驟(2)中，所述SiC粉末、有機溶劑和蒸餾水的比例為2g∶20mL： 100mL。

在本發明的一個優選實施方案中，所述SiC、碳氮原料和硫酸氧鈦的質量比為 2∶3-8∶0.4-1。

在本發明的一個優選實施方案中，所述硫酸氧鈦和蒸餾水的比例為2g∶50mL，所述SiC粉末、有機溶劑和蒸餾水的比例為2g∶20mL∶100mL，所述SiC、碳氮原料和硫酸氧鈦的質量比為2∶3-8∶0.4-1。

在本發明的一個優選實施方案中，所述有機溶劑為乙二醇、異丙醇或正丙醇。

在本發明的一個優選實施方案中，所述煅燒的溫度為600-800℃，時間為1-2h。

在本發明的一個優選實施方案中，所述高溫退火的溫度為1200-1400℃。