專利名稱：Nb₄AlC₃塊體陶瓷的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及三元層狀化合物單相塊體陶瓷的制備方法。
背景技術：
Mn+1AXn(M為過渡族金屬，A為主族元素，X為C或N， n = 1_3)具有層狀的六方結構。自M. W. Barsoum等(美國陶瓷協(xié)會，J. Am. Ceram. Soc. 79(1996) 1953)通過反應熱壓技術首次合成塊體Ti3SiC2以來，Mn+1AXn以其獨特的特性吸引著世界上越來越多的科研工作者。具體來說，它既具有陶瓷的諸多優(yōu)點，比如高模量，高強度等。也具有金屬的某些性能，比如低硬度，可加工，良好導電導熱性能，有較高的損傷容限和良好的抗熱震性能。很有希望用于航空、航天、電子工業(yè)和核工業(yè)等場合的新型結構/功能一體化材料。
Nb4AlC3是一種最近新發(fā)現(xiàn)的三元層狀化合物Mn+1AXn陶瓷，其優(yōu)良的高溫性能日益受到人們的重視。雖然吣^化3具有許多優(yōu)良的綜合性能及廣闊的潛在應用前景，但是Nb4AlC3的制備極其困難，使得它的相關基礎研究和應用受到限制。目前，三元層狀化合物吣^化3塊體主要是通過熱壓工藝制備而成。周延春等(美國陶瓷學會期刊，J. Am. Ceram.Soc. 91(2008)2258)采用熱壓工藝是以Nb、Al和C粉末為原料，在1700°C 、30MPa熱壓1小時成功制備出吣^化3單相塊體陶瓷，該制備工藝的缺點在于制備溫度高(1700°C )、反應時間長(1小時)、難以得到大尺寸材料、生產效率低、成本高昂；在制備過程中需要長時間連續(xù)加熱，消耗了大量的電能；工藝復雜，為防止氧化需要真空環(huán)境或氬氣保護；同時經過長時間的加熱，材料的組織粗化，導致其力學性能變差。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有Nb4AlC3塊體陶瓷的制備方法合成溫度高、反應時間長、工藝復雜、成本高，以及得到的N、A1C3塊體陶瓷組織粗化的問題，本發(fā)明提供了Nb4AlC3塊體陶瓷的制備方法。 本發(fā)明Nb4AlC3塊體陶瓷的制備方法是通過以下步驟實現(xiàn)的一、將鈮粉、鋁粉和碳粉放入樹脂球磨罐中球磨5 30小時，或者加入無水乙醇球磨濕混5 30小時后自然晾干得混合粉末，其中，鈮粉和鋁粉的摩爾比為4 : 0.7 1.3，鈮粉和碳粉的摩爾比為4 : 2. 6 3. 2 ;二、向混合粉末施加15 45MPa的壓力10 20s，將混合粉末壓成預制坯，然后將預制坯放入模具中，模具與預制坯之間的空隙用石英砂填充，再將模具和預制坯一起放入燃燒合成反應器中，然后在預制坯的上表面中心點火，發(fā)生自蔓延燃燒反應；三、燃燒反應結束1 5s后開始施加160 480MPa的壓力，保壓10 15s，再將反應產物埋入石英砂冷卻至室溫，即得到Nb4AlC3塊體陶瓷。 本發(fā)明Nb4AlC3塊體陶瓷的制備方法，其特征在于Nb4AlC3塊體陶瓷的制備方法是通過以下步驟實現(xiàn)的一、將鈮粉、鋁粉和碳粉放入樹脂球磨罐中球磨5 30小時，或者加入無水乙醇球磨濕混5 30小時后自然晾干得混合粉末，其中，鈮粉和鋁粉的摩爾比為4 : 0.7 1.3，鈮粉和碳粉的摩爾比為4 : 2.6 3.2;二、將混合粉末放入鋼制模具中，施加15 45MPa的壓力20 25s，使混合粉末形成一個圓柱形的坯體，然后在坯體的上表面中心點，或者上表面的三個互呈120°角的半徑中點上放置點火劑和電阻絲，然后在坯體上放置一個沙餅，在沙餅上放置厚度為30mm的鋼制墊塊，電阻絲引線從墊塊邊緣引出并與點火裝置連接上；三、打開點火裝置點火并使電阻絲通電發(fā)熱引燃預制坯，燃燒反應停止1 5s后立即對坯體施加2000kN 5000kN的軸向壓力10 50秒，取出產品，在30秒內埋入石英砂冷卻，冷卻20 30小時，即得到吣^化3塊體陶瓷；步驟二的鋼制模具為中國專利號為ZL03132642. 0的專利《燃燒合成反應器》中的鋼制模具。
本發(fā)明的鈮粉、鋁粉和碳粉的質量純度為98%以上。 本發(fā)明步驟一中加入無水乙醇作為分散劑使物料混合均勻，使無水乙醇的液面沒過物料。 本發(fā)明吣^化3塊體陶瓷的制備方法利用燃燒合成/準等靜壓原位合成工藝，以低成本的鈮粉、鋁粉和碳粉為原料制備出高純度的單相Nb4AlC3陶瓷塊體；塊體陶瓷的合成和致密化一步完成，而且制備工藝成本低，無需長時間高溫加熱，可以節(jié)約大量能源，能耗降低；生產效率高，燃燒合成反應在5分鐘內即可完成，得到的Nb4AlC3塊體陶瓷組織細小，致密性提高；可獲得直徑50mm、80 300mm的Nb4AlC3塊體陶瓷。 本發(fā)明的制備方法得到的Nb4AlC3塊體陶瓷，由單相Nb4AlC3組成，純度高，NVVlCs塊體陶瓷屬六方晶系，空間群為P63/mmc，晶體結構中Al與Nb_C鏈以弱共價鍵結合，導致N、A1C3易延(0001)基面產生剪切變形，從而使Nb4AlC3晶粒易于產生扭折和層裂，宏觀上表現(xiàn)出顯微塑性?？捎糜诤娇?、航天、電子工業(yè)和核工業(yè)等行業(yè)。 本發(fā)明的制備方法與傳統(tǒng)的高溫固態(tài)反應法相比，本發(fā)明的優(yōu)勢在于利用了原料化學反應的化學能，在反應過程中只需要很小的能量點火即可，燃燒過程所需的能量來自原料燃燒所釋放的化學能，極大地降低了能耗，提高了生產效率；而且燃燒合成的溫度很高，可達2000 3000°C，高溫有利于雜質的揮發(fā)，因而Nb4AlC3塊體陶瓷的純度很高。
綜上所述，本發(fā)明采用燃燒合成技術制備吣^化3塊體陶瓷的方法，具有反應時間短，反應速率快，耗能少，生產效率高，成本低，工藝簡單等突出優(yōu)點，而且得到的Nb4AlC3塊體陶瓷組織細小，應用前景廣闊，該技術的使用將具有明顯的社會和經濟效益。
具體實施例方式
本發(fā)明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式
，還包括各具體實施方式
間的任意組合。
具體實施方式
一 本實施方式Nb4AlC3塊體陶瓷的制備方法是通過以下步驟實現(xiàn)的一、將鈮粉、鋁粉和碳粉放入樹脂球磨罐中球磨5 30小時，或者加入無水乙醇球磨濕混5 30小時后自然晾干得混合粉末，其中，鈮粉和鋁粉的摩爾比為4 : 0.7 1.3，鈮粉和碳粉的摩爾比為4 : 2. 6 3. 2 ;二、向混合粉末施加15 45MPa的壓力12 20s，將混合粉末壓成預制坯，然后將預制坯放入模具中，模具與預制坯之間的空隙用石英砂填充，再將模具和預制坯一起放入燃燒合成反應器中，然后在預制坯的上表面中心點火，進行自蔓延燃燒反應；三、燃燒反應結束1 5s后開始施加160 480MPa的壓力，保壓10 15s，再將反應產物埋入石英砂冷卻至室溫，即得到Nb4AlC3塊體陶瓷。 本實施方式步驟一中加入無水乙醇作為分散劑使物料混合均勻，使無水乙醇的液面沒過物料1 5mm。 本實施方式步驟一中的鈮粉、鋁粉和碳粉的質量純度為98%以上。
本實施方式利用燃燒合成/準等靜壓原位合成工藝，以低成本的鈮粉、鋁粉和碳粉為原料制備出高純度的單相Nb4AlC3陶瓷塊體；塊體陶瓷的合成和致密化一步完成，而且制備工藝成本低，無需長時間高溫加熱，可以節(jié)約大量能源，能耗降低；生產效率高，燃燒合成反應在5分鐘內即可完成，得到的吣^化3塊體陶瓷組織細小，致密性提高；本實施方式得到的Nb4AlC3塊體陶瓷的直徑為50mm。
具體實施方式
二 本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中鈮粉和鋁粉的摩爾比為4 : 0.9 1.2，鈮粉和碳粉的摩爾比為4 : 2. 7 3.1。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中鈮粉和鋁粉的摩爾比為4 : 1. 1，鈮粉和碳粉的摩爾比為4 : 2.8。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
一、二或三不同的是步驟一中放入樹脂球磨罐中球磨12 24小時，或者加入無水乙醇球磨濕混12 24小時。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
一、二或三相同。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
一、二或三不同的是步驟一中放入樹脂球磨罐中球磨16小時，或者加入無水乙醇球磨濕混16小時。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
一、二或三相同。 具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
一至五不同的是步驟二中向混合粉末施加25 38MPa的壓力。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
一至五相同。
具體實施方式
七本實施方式與具體實施方式
一至五不同的是步驟二中向混合粉末施加32MPa的壓力。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
一至五相同。
具體實施方式
八本實施方式與具體實施方式
一至七不同的是步驟二中點火需要在點火點放置3 7g的點火劑，點火劑為Ti和C按摩爾比為1 : 1混合的混合粉末、Ti和B按摩爾比為l : 2混合的混合粉末或Ti和B^按摩爾比為3 : l混合的混合粉末。
本實施方式中，Ti為粒度小于300目的質量純度為99%的Ti粉。
具體實施方式
九本實施方式與具體實施方式
一至八不同的是步驟二中的模具為2003年第4期《無機材料學報》發(fā)表的《TiC-TiB2/Cu復合材料的自蔓延高溫合成研究》中的模具。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
一至八相同。
具體實施方式
十本實施方式與具體實施方式
一至九不同的是步驟三中燃燒合成反應結束后施加240 380MPa的壓力，保壓11 14s。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
一至九相同。
具體實施方式
十一 本實施方式與具體實施方式
一至九不同的是步驟三中燃燒合成反應結束后施加280 340MPa的壓力，保壓12 13s。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
一至九相同。
具體實施方式
十二 本實施方式與具體實施方式
一至九不同的是步驟三中燃燒合成反應結束后施加300MPa的壓力，保壓12s。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
一至九相同。
具體實施方式
十三本實施方式與具體實施方式
一的不同點是步驟二中的模具為《TiC_TiB2/Cu復合材料的自蔓延高溫合成研究》中的模具。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
十五本實施方式制備高純度Nb4AlC3塊體材料的方法按如下步驟進行一、將鈮粉、鋁粉和碳粉放入樹脂球磨罐中，然后加入無水乙醇球磨濕混24小時后自然晾干得混合粉末，其中，鈮粉和鋁粉的摩爾比為4 : 1. l，鈮粉和碳粉的摩爾比為4 : 2. 8 ;二、向混合粉末施加32MPa的壓力20s，將混合粉末壓成預制坯，然后將預制坯放
入模具中，模具與預制坯之間的空隙用石英砂填充，再將模具和預制坯一起放入燃燒合成反應器中，然后在預制坯的上表面中心點火，進行燃燒反應；三、燃燒合成反應結束5s后開始施加300MPa的壓力，保壓12s，再將反應產物埋入石英砂冷卻至室溫，即得到Nb4AlC3塊體陶瓷。 本實施方式步驟一中加入無水乙醇作為分散劑使物料混合均勻，使無水乙醇的液面沒過物料1 5mm。 本實施方式步驟一中的鈮粉、鋁粉和碳粉的質量純度為98%以上。 本實施方式中步驟二中點火需要在點火點放置5g的點火劑，點火劑為Ti和C按
摩爾比為l : 1混合的混合粉末；步驟二中的模具為《TiC-TiB乂Cu復合材料的自蔓延高溫
合成研究》中的模具。本實施方式得到的Nb4AlC3塊體陶瓷的直徑為50mm、高為10 20mm。 本實施方式得到的N、A1C3塊體陶瓷單相Nb4AlC3組成，純度高，具有良好的顯微塑
性，力學性能好。
具體實施方式
十六本實施方式Nb4AlC3塊體陶瓷的制備方法是通過以下步驟實現(xiàn)的一、將鈮粉、鋁粉和碳粉放入樹脂球磨罐中球磨5 30小時，或者加入無水乙醇球磨濕混5 30小時后自然晾干得混合粉末，其中，鈮粉和鋁粉的摩爾比為4 : 0.7 1.3，鈮粉和碳粉的摩爾比為4 : 2.6 3.2;二、將混合粉末放入鋼制模具中，向鋼制模具施加15 45MPa的壓力20 25s，使混合粉末形成一個圓柱形的坯體，然后在坯體的上表面中心點，或者上表面的三個互呈120°角的半徑中點上放置點火劑和電阻絲，然后在坯體上放置一個沙餅，在沙餅上放置厚度為30mm的鋼制墊塊，電阻絲引線從墊塊邊緣引出并與點火裝置連接上；三、打開點火裝置點火并使電阻絲通電發(fā)熱引燃預制坯，燃燒反應停止l 5s后立即對坯體施加2000kN 5000kN的軸向壓力10 50秒，取出產品，30秒內埋入石英砂冷卻20 30小時，即得到Nb4AlC3塊體陶瓷；步驟二的鋼制模具為中國專利號為ZL03132642. 0的專利《燃燒合成反應器》中的鋼制模具。
本發(fā)明的鈮粉、鋁粉和碳粉的質量純度為98%以上。 本實施方式步驟一中加入無水乙醇作為分散劑使物料混合均勻，使無水乙醇的液面沒過物料1 5mm。 本實施方式利用燃燒合成/準等靜壓原位合成工藝，以低成本的鈮粉、鋁粉和碳粉為原料制備出高純度的單相Nb4AlC3陶瓷塊體；塊體陶瓷的合成和致密化一步完成，而且制備工藝成本低，無需長時間高溫加熱，可以節(jié)約大量能源，能耗降低；生產效率高，燃燒合成反應在5分鐘內即可完成，得到的吣^化3塊體陶瓷組織細小，致密性提高；本實施方式得到的Nb4AlC3塊體陶瓷的直徑為80mm 300mm，高為10mm 300mm。
具體實施方式
十七本實施方式與具體實施方式
十六不同的是步驟一中鈮粉和鋁粉的摩爾比為4 : 0.9 1.2，鈮粉和碳粉的摩爾比為4 : 2. 7 3.1。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
十六相同。
具體實施方式
十八本實施方式與具體實施方式
十六不同的是步驟一中鈮粉和鋁粉的摩爾比為4 : 1. 1，鈮粉和碳粉的摩爾比為4 : 2.8。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
十六相同。
具體實施方式
十九本實施方式與具體實施方式
十六、十七或十八不同的是步驟一中放入樹脂球磨罐中球磨12 24小時，或者加入無水乙醇球磨濕混12 24小時。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
十六、十七或十八相同。
具體實施方式
二十本實施方式與具體實施方式
十六、十七或十八不同的是步驟一中放入樹脂球磨罐中球磨16小時，或者加入無水乙醇球磨濕混16小時。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
十六、十七或十八相同。
具體實施方式
二十一 本實施方式與具體實施方式
十六至二十不同的是步驟二中向鋼制模具施加25 38MPa的壓力。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
十六至二十相同。
具體實施方式
二十二 本實施方式與具體實施方式
十六至二十不同的是步驟二中向鋼制模具施加32MPa的壓力。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
十六至二十相同。
具體實施方式
二十三本實施方式與具體實施方式
十六至二十二不同的是步驟二中點火需要在點火點放置3 7g的點火劑，點火劑為Ti和C按摩爾比為1 : 1混合的混合粉末、Ti和B按摩爾比為l : 2混合的混合粉末或Ti和B^按摩爾比為3 : l混合的混合粉末。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
十六至二十二相同。
具體實施方式
二十四本實施方式與具體實施方式
十六至二十三不同的是步驟二中在坯體上放置的沙餅的直徑與圓柱形坯體的直徑一致。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
十六至二十三相同。
具體實施方式
二十五本實施方式與具體實施方式
十六至二十四不同的是步驟二的點火裝置由一個能瞬間提供高達100A的電流的電源和銅導線組成，銅導線連接電阻絲。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
十六至二十四相同。
具體實施方式
二十六本實施方式與具體實施方式
十六至二十五不同的是步驟三中燃燒停止后立即對坯體施加2800kN 4200kN的軸向壓力15 35秒。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
十六至二十五相同。
具體實施方式
二十七本實施方式與具體實施方式
十六至二十五不同的是步驟三中燃燒停止后立即對坯體施加3600kN的軸向壓力30秒。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
十六至二十五相同。
具體實施方式
二十八本實施方式與具體實施方式
十六至二十七不同的是步驟三中埋入石英砂冷卻22 28小時。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
十六至二十七相同。
具體實施方式
二十九本實施方式與具體實施方式
十六至二十七的不同點是步驟三中埋入石英砂冷卻25小時。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
十六至二十七相同。
具體實施方式
三十本實施方式Nb4AlC3塊體陶瓷的制備方法是通過以下步驟實現(xiàn)的一、將鈮粉、鋁粉和碳粉放入樹脂球磨罐中球磨24小時，其中，鈮粉和鋁粉的摩爾比為4 : 1. 1，鈮粉和碳粉的摩爾比為4 : 2.8;二、將混合粉末放入鋼制模具中，向鋼制模具施加32MPa的壓力20s，使混合粉末形成一個圓柱形的坯體，然后在坯體的上表面中心點放
7置點火劑和電阻絲，然后在坯體上放置一個沙餅，在沙餅上放置厚度為30mm的鋼制墊塊，電阻絲引線從墊塊邊緣引出并與點火裝置連接上；三、打開點火裝置點火并使電阻絲通電發(fā)熱，燃燒停止后立即對坯體施加3600kN的軸向壓力25秒，取出產品，30秒內埋入石英砂冷卻25小時，即得到Nb4AlC3塊體陶瓷；步驟二的鋼制模具為中國專利號為ZL03132642. 0的專利《燃燒合成反應器》中的鋼制模具。
本發(fā)明的鈮粉、鋁粉和碳粉的質量純度為98%以上。 本實施方式步驟一中加入無水乙醇作為分散劑使物料混合均勻，使無水乙醇的液面沒過物料1 5mm。 本實施方式步驟二中點火需要在點火點放置7g的點火劑，點火劑為Ti和C按摩爾比為1:l混合的混合粉末。本實施方式得到的Nb4AlC3塊體陶瓷的直徑為300mm，高為20mm。 本實施方式得到的吣^化3塊體陶瓷由單相吣^1(:3組成，純度高，具有良好的顯微
塑性，機械性能好。
權利要求
Nb4AlC3塊體陶瓷的制備方法，其特征在于Nb4AlC3塊體陶瓷的制備方法是通過以下步驟實現(xiàn)的一、將鈮粉、鋁粉和碳粉放入樹脂球磨罐中球磨5～30小時，或者加入無水乙醇球磨濕混5～30小時后自然晾干得混合粉末，其中，鈮粉和鋁粉的摩爾比為4∶0.7～1.3，鈮粉和碳粉的摩爾比為4∶2.6～3.2；二、向混合粉末施加15～45MPa的壓力10～20s，將混合粉末壓成預制坯，然后將預制坯放入模具中，模具與預制坯之間的空隙用石英砂填充，再將模具和預制坯一起放入燃燒合成反應器中，然后在預制坯的上表面中心點火，發(fā)生自蔓延燃燒反應；三、燃燒反應結束1～5s后開始施加160～480MPa的壓力，保壓10～15s，再將反應產物埋入石英砂冷卻至室溫，即得到Nb4AlC3塊體陶瓷。
2. 根據(jù)權利要求1所述的Nb4AlC3塊體陶瓷的制備方法，其特征在于步驟一中鈮粉和 鋁粉的摩爾比為4 : 0.9 1.2，鈮粉和碳粉的摩爾比為4 : 2. 7 3.1。
3. 根據(jù)權利要求1所述的Nb4AlC3塊體陶瓷的制備方法，其特征在于步驟一中鈮粉和 鋁粉的摩爾比為4 : 1. 1，鈮粉和碳粉的摩爾比為4 : 2.8。
4. 根據(jù)權利要求1、2或3所述的Nb4AlC3塊體陶瓷的制備方法，其特征在于步驟二中 的模具為2003年第4期《無機材料學報》發(fā)表的《TiC-TiB"Cu復合材料的自蔓延高溫合成 研究》中的模具。
5. 根據(jù)權利要求4所述的Nb4AlC3塊體陶瓷的制備方法，其特征在于步驟三中燃燒合 成反應結束后施加240 380MPa的壓力，保壓11 14s。
6. Nb4AlC3塊體陶瓷的制備方法，其特征在于Nb4AlC3塊體陶瓷的制備方法是通過以下 步驟實現(xiàn)的一、將鈮粉、鋁粉和碳粉放入樹脂球磨罐中球磨5 30小時，或者加入無水乙 醇球磨濕混5 30小時后自然晾干得混合粉末，其中，鈮粉和鋁粉的摩爾比為4 : 0.7 1.3，鈮粉和碳粉的摩爾比為4 : 2.6 3.2;二、將混合粉末放入鋼制模具中，施加15 45MPa的壓力20 25s，使混合粉末形成一個圓柱形的坯體，然后在坯體的上表面中心點， 或者在上表面的三個互呈120°角的半徑中點上放置點火劑和電阻絲，然后在坯體上放置 一個沙餅，在沙餅上放置厚度為30mm的鋼制墊塊，電阻絲引線從墊塊邊緣引出并與點火 裝置連接上；三、打開點火裝置點火并使電阻絲通電發(fā)熱引燃預制坯，燃燒反應停止l-5s 后立即對坯體施加2000kN 5000kN的軸向壓力10 50秒，取出產品，在30秒內埋入 石英砂冷卻20 30小時，即得到Nb4AlC3塊體陶瓷；步驟二的鋼制模具為中國專利號為 ZL03132642. 0的專利《燃燒合成反應器》中的鋼制模具。
7. 根據(jù)權利要求6所述的Nb4AlC3塊體陶瓷的制備方法，其特征在于步驟一中鈮粉和 鋁粉的摩爾比為4 : 0.9 1.2，鈮粉和碳粉的摩爾比為4 : 2. 7 3.1。
8. 根據(jù)權利要求6所述的Nb4AlC3塊體陶瓷的制備方法，其特征在于步驟一中鈮粉和 鋁粉的摩爾比為4 : 1. 1，鈮粉和碳粉的摩爾比為4 : 2.8。
9. 根據(jù)權利要求6、7或8所述的Nb4AlC3塊體陶瓷的制備方法，其特征在于步驟三中 燃燒反應停止后立即對坯體施加2800kN 4200kN的軸向壓力15 35秒。
10. 根據(jù)權利要求6、7或8所述的Nb4AlC3塊體陶瓷的制備方法，其特征在于步驟三中 燃燒停止后立即對坯體施加3600kN的軸向壓力30秒。
全文摘要
Nb4AlC3塊體陶瓷的制備方法，它涉及三元層狀化合物單相塊體陶瓷的制備方法。本發(fā)明解決了現(xiàn)有Nb4AlC3塊體陶瓷的制備方法合成溫度高、反應時間長、工藝復雜、成本高，以及得到的Nb4AlC3塊體陶瓷組織粗化的問題。本發(fā)明的方法是一、將鈮粉、鋁粉和碳粉球磨混合；二、制備預制坯，然后將預制坯和模具放入燃燒合成反應器中，點火進行燃燒合成反應；三、燃燒反應結束后施壓，然后埋入石英砂冷卻，得Nb4AlC3塊體陶瓷。本發(fā)明的方法反應速度快、合成時間短、成本低、生產效率高，得到的Nb4AlC3塊體陶瓷純度高。本發(fā)明得到的Nb4AlC3塊體陶瓷可用于航空、航天、電子工業(yè)和核工業(yè)等行業(yè)。
文檔編號C04B35/622GK101747049SQ20091007309
公開日2010年6月23日 申請日期2009年10月27日 優(yōu)先權日2009年10月27日
發(fā)明者朱春城, 柏躍磊, 赫曉東 申請人:哈爾濱工業(yè)大學