[發明專利]一種Ti3有效

申請號：	202210407388.1	申請日：	2022-04-19
公開（公告）號：	CN114956835B	公開（公告）日：	2023-03-07
發明（設計）人：	蘇凱;黃磊;劉新紅;田學坤	申請（專利權）人：	鄭州大學;平頂山市建筑節能與綠色建筑發展中心
主分類號：	C04B35/628	分類號：	C04B35/628;C04B35/043;C04B35/053;C04B35/66
代理公司：	鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117	代理人：	宋巧蘭
地址：	450052 河***	國省代碼：	河南;41
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種 ti base sub
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【說明書】：

本發明涉及一種Ti₃AlC₂包覆鎂砂骨料的制備方法，包括以下步驟：（1）將Ti粉、Al粉、碳源預混合；（2）在預混合的粉體中加入無水乙醇，混合后烘干得到前驅體粉體；（3）將催化劑預溶于無水乙醇中，后加入結合劑中；將前驅體粉體加入結合劑?無水乙醇?催化劑的混合液中，超聲分散；（4）將鎂砂骨料浸入步驟（3）所得溶液中，得到包覆好的鎂砂骨料；（5）將包覆好的鎂砂骨料放入燒結爐中，于Ar氣氛保護下燒結，燒制結束后隨爐冷卻至室溫即可得到Ti₃AlC₂包覆鎂砂骨料。該方法具有工藝簡單、制備周期短、生產成本相對較低等優勢，適用于規模化生產和應用。

技術領域

本發明涉及耐火材料領域，具體涉及一種Ti₃AlC₂包覆鎂砂骨料的制備方法。

背景技術

隨著鋼鐵工業的發展，國防軍工、航空航天、汽車工業等領域對高性能鋼材的要求日趨提高。為提高鋼的純凈度，低碳和高性能耐火材料的發展勢在必行。高性能鋼水需要進行降碳、鈣處理等，而鋼水凈化技術對連鑄功能元件提出了更高、更苛刻的要求。滑板是煉鋼連鑄用關鍵性功能元件之一，其在使用過程中受到強烈的熱震、鋼水的沖刷磨損以及環境介質的侵蝕，使用條件極為苛刻。因此，滑板必須具有優良的抗熱震性，對高溫強度、耐磨性、抗水化性和抗侵蝕性等也有較高要求。鋁碳質和鋁鋯碳質滑板是目前鋼廠普遍采用的滑板材質，但這兩類滑板在澆鑄鈣處理鋼時，抗鈣侵蝕性能力差。MgO具有良好的機械性能和抗化學侵蝕性，且MgO不與CaO、FeO等反應生成低共熔物，在一定程度上滿足了澆鑄鈣處理鋼的要求。但MgO較大熱膨脹系數（13.5×10^-6 K^-1）致使其抗熱震性較差，因此鎂質滑板在使用過程中易出現貫穿裂紋、滑動面剝落和掉塊、鋼水滲透等問題，且鎂質滑板高溫強度低、耐磨性差，在國內澆鑄鈣處理鋼時使用壽命低。因此，高抗熱震性、高強度鎂質滑板的開發迫在眉睫，目前國內外在此方面的研究報道較少。

Ti₃AlC₂是六方層狀金屬陶瓷，兼具有陶瓷的低密度（4.2 g·cm^-3）、低熱膨脹系數（8.8×10^-6 K^-1）、高彈性模量（297 GPa）、耐腐蝕性和抗氧化性，以及金屬的良好導熱（29W/(m·K)）和導電性（3.6×10⁶ s·m^-1）、不易受熱沖擊影響和良好的抗熱震性。Ti₃AlC₂對鋼水不潤濕，在受到鋼水沖擊時會觸發多重能量吸收機制，如晶粒彎折、晶粒拔出、微裂紋擴散和偏轉等，會形成塑性損傷區，使其具有良好的抗熱震性和抗鋼水/渣侵蝕性。更有意義的是Ti₃AlC₂又比常用的固體潤滑劑石墨、MoS₂等有更低的摩擦系數和更優的自潤滑性能，獨特的層狀結構和高溫下的塑性變形能力可耗散大量的能量，極大地緩解鎂砂骨料高溫膨脹產生的熱應力作用，這些特性使Ti₃AlC₂能夠部分或全部代替石墨降低碳含量，同時保持優良的抗熱震性。