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专利号: 2017100455532
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
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:

1.一种各向异性氮化钛陶瓷薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将Ti3AlC2陶瓷粉末置于质量浓度为47%的氢氟酸中,在20-60℃条件下腐蚀10-40小时,得到Ti3C2陶瓷粉末;

(2)将步骤(1)得到的陶瓷粉末清洗至洗涤液PH值为7,进行超声剥离,得到单层的Ti3C2纳米片;

(3)将步骤(2)得到的Ti3C2纳米片经离心处理后得到Ti3C2纳米片的悬浮液,真空抽滤后得到Ti3C2陶瓷薄膜前驱体;

(4)将步骤(3)中得到的Ti3C2陶瓷薄膜前驱体在40-60℃条件下干燥10-20小时,得到Ti3C2陶瓷薄膜;

(5)将步骤(4)中得到的Ti3C2陶瓷薄膜置于两层片状的模具中间,置于流动的氮气氛围中,在800-1400℃条件下,保温1-4小时后得到目标产物;

各向异性氮化钛陶瓷薄膜,由统一晶格取向的单层氮化钛纳米层片晶粒构成,所述层片晶粒的(111)晶面平行于薄膜表面排列堆垛,形成具有织构取向的氮化钛陶瓷薄膜;所述氮化钛陶瓷薄膜的截面为层状结构,氮化钛薄膜的截面厚度为2~20μm,氮化钛陶瓷晶粒厚度为20~30nm。

2.根据权利要求1所述的一种各向异性氮化钛陶瓷薄膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中Ti3AlC2陶瓷粉末的粒径为100-200目。

3.根据权利要求1所述的一种各向异性氮化钛陶瓷薄膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(5)中的片状模具为氧化铝、二氧化硅、碳化硅中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种各向异性氮化钛陶瓷薄膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(5)中升温速率为1-30℃/min。

5.根据权利要求1所述的一种各向异性氮化钛陶瓷薄膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中腐蚀过程中采用油浴加热方式。

6.根据权利要求1所述的一种各向异性氮化钛陶瓷薄膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(4)中干燥过程在真空条件下进行。

7.根据权利要求1所述的一种各向异性氮化钛陶瓷薄膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(4)中Ti3C2陶瓷薄膜的厚度为2-20微米。