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专利号: 2015105616353
申请人: 厦门理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水泥;混凝土;人造石;陶瓷;耐火材料〔4〕
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种超高温CNTs/TiB2-SiC陶瓷复合材料的制备方法,该方法包括如下步骤:S1:混合步骤,对硼化钛粉末、碳化硅粉末和碳纳米管粉末进行混合,得到二硼化钛、碳化硅和碳纳米管的混合粉料;和S2:烧结步骤,通过放电等离子烧结成型工艺烧结所述混合粉料,得到所述CNTs/TiB2-SiC陶瓷复合材料。

2.根据权利要求1所述的方法,其中,S1步骤如下:

S11:混料步骤,将二硼化钛粉末、碳化硅粉末和碳纳米管粉末混合并干燥,得到经干燥的混合粉料;和S12:研磨,将所述干燥的混合粉料研磨和过筛,得到混合均匀的混合粉料。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中:

所述二硼化钛粉末的平均粒度为10nm至50nm,优选为20nm;和/或,所述碳化硅粉末的平均粒度为40nm至80nm,优选为50nm;和/或,所述碳纳米管粉末的平均粒度为10nm至

50nm,优选为20nm;

进一步优选的是,所述二硼化钛粉末的体积分数为55%~70%;和/或,所述碳化硅粉末体积分数15%~20%;和/或,所述碳纳米管粉末的体积分数为10%~25%。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中,S11步骤通过如下方式进行:通过球磨机优选为行星式球磨机利用二氧化锆球并且以无水乙醇为分散介质对二硼化钛粉末和碳化硅粉末进行球磨分散,由此得带二硼化钛和碳化硅分散体;优选的是,球质比10:1;进一步优选的是球磨5至7小时,更优选的是球磨6小时;

将所述碳纳米管粉末分散至无水乙醇中,利用超声波震荡0.5至2小时,更优选为振荡

1小时,从而得到碳纳米管分散体;

将所述二硼化钛和碳化硅分散体与所述碳纳米管分散体混合,再继续湿磨2至6小时,优选湿磨4小时,得到二硼化钛、碳化硅和碳纳米管的复合浆料;

将所述复合浆料干燥,优选的是置于蒸发器上蒸发烘干,得到经烘干的混合粉料;以及将所述经烘干的混合粉料置于恒温干燥箱于80℃干燥24小时。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中,S12通过如下方式进行:使用玛瑙研钵对S11步骤中得到的经干燥的混合粉料进行研磨和过100目的筛子。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中,S2步骤通过如下方式进行:通过放电等离子烧结方法将二硼化钛、碳化硅和碳纳米管的混合粉料于真空或惰性气氛中烧结,然后冷却至室温,由此得到所述CNTs/TiB2-SiC陶瓷复合材料。

7.根据权利要求6所述的方法,其中,烧结压力30Mpa至50Mpa,更优选为20Mpa。

8.根据权利要求6至7中任一项所述的方法,其中,烧结温度为1600℃~1800℃,更优选为1750℃;烧结升温速率为50℃/min~200℃/min,更优选为100℃/min。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法,其中,烧结的保温时间为5至15分钟,更优选为10分钟。

10.通过权利要求1至9中任一项所述的方法制得的一种超高温CNTs/TiB2-SiC陶瓷复合材料。