專利名稱：一種h-BN/TiC可加工陶瓷的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種h-BN/TiC可加工陶瓷，屬于陶瓷制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
陶瓷材料具有許多優(yōu)良的性能，但是，由于陶瓷材料硬度大，制備精密尺寸陶瓷部件時，只有通過金剛石磨料砂輪磨削，制造成本非常高。所以，人們一直在尋找ー種方法，即既能滿足基本力學性能要求又能進行機械加工獲得精密尺寸陶瓷部件的方法。20世紀90年代，日本學者Niihara等人采用Si3N4顆粒包覆h_BN制備出強度高可加工陶瓷部件，為高性能可加工陶瓷部件的制備開辟了一條新途徑；2002年，李永利等在“納米BN包覆的Al2O3復合粉的制備及其燒結(jié)性能研究”中采用分析純試劑CO(N2) 2和H3BO3以摩爾比1:4混合，在研缽中充分研磨后，與高純Al2O3粉(平均粒徑03WH) —起放入塑料桶中以無水こ醇為介質(zhì)，使用氧化鋁磨球，濕磨混料，然后烘干(同時攪拌)，再球磨，在氫氣氣氛下制成 Al203-h-BN可加工陶瓷；2004年董艷玲等在“TiB2 — BN復相陶瓷的制備エ藝及性能研究”中將TiB2、BN和Ni粉按一定比例稱量，分別以不同混料方式混料，將混合漿料干燥和過篩，并將均勻的混合料裝入涂有BN的石墨模具中，置于等離子放電熱壓爐中在Ar氣保護進行燒結(jié)制備出TiB2-h-BN可加工陶瓷部件；2009年，張巨先在“低介電損耗AIN陶瓷及BN-AIN基陶瓷材料研究”中采用硼酸和尿素與AlN粉體混合在氮氣氛下燒制制成AlN-h-BN可加エ陶瓷。在上述體系中除了 Si3N4-h-BN可加工陶瓷的抗彎強度可以達到950MPa.以外，如TiB2-h-BN，AlN-h-BN等可加工陶瓷的抗強度也只有154 MPa.左右。因此采用通常的混合、化學法h-BN包覆技術(shù)制備的可加工陶瓷材料的抗彎強度較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種能克服上述缺陷、實現(xiàn)制備更高強度h-BN/TiC可加エ陶瓷的制備方法。其技術(shù)方案為
ー種h-BN/TiC可加工陶瓷的制備方法，采用h-BN包覆TiC陶瓷粉體經(jīng)冷等靜壓成型后熱壓燒成h-BN/TiC可加工陶瓷，具體方法包括以下步驟
第一歩將硼酸尿素以重量比為2 1的比例均勻混合，外加3(T60%こ醇在密閉容器中5(T90°C加熱處理10 24小時后再攪拌10 30分鐘制成酯化溶液；
第二步將粒度為0. r2Mm的TiC陶瓷粉體40 70%加入到30 60%的上述酷化溶液中球磨制成陶瓷漿料，然后通過噴霧造粒機將上述陶瓷漿料制成直徑為0. oro. 5mm的包覆TiC粉體，將上述包覆TiC粉體在溫度為60(Tl000°C X 30^60分鐘氮氣氣氛氮化獲得h_BN包覆TiC陶瓷粉體，將h-BN包覆TiC陶瓷粉體在10(T200MPa.的壓カ下經(jīng)冷等靜壓制成060父10 20臟片狀坯體，然后在1700 1850でX 30 180分鐘氮氣氣氛下熱壓5 IOOMPa.燒制成h-BN/TiC可加工陶瓷。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點為1、本發(fā)明生產(chǎn)h-BN/TiC可加工陶瓷顯微結(jié)構(gòu)均勻，強度高，整體可靠性高；2、通過該包覆エ藝可在TiC晶粒表面形成厚度均勻的h-BN層，且h-BN層的厚度可控，所制備的h-BN/TiC可加工陶瓷的抗彎強度與混合、化學法相比提高I倍；
3、h-BN/TiC可加工陶瓷具有優(yōu)良的抗氧化性能、力學性能及熱學性能。
具體實施例方式實施例1
第一歩將硼酸尿素以重量比為2 1的比例均勻混合外加30%こ醇在密閉容器中50°C加熱處理24小時后再攪拌30分鐘制成酯化溶液； 第二步將粒度為0.1Mm的TiC陶瓷粉體70%加入到30%的酯化溶液中制成陶瓷漿料，然后通過噴霧造粒機將上述陶瓷漿料制成直徑為0. 5mm的包覆TiC粉體，將上述包覆TiC粉體在溫度為600°C X 30分鐘氮氣氣氛氮化獲得h-BN包覆TiC陶瓷粉體，將h_BN包覆TiC陶瓷粉體在IOOMPa.的壓カ下等靜壓壓制成060X IOmm片狀坯體，然后在1700°C X30分鐘氮氣氣氛下熱壓5MPa.燒制成h-BN/TiC可加工陶瓷。實驗所用的配料原料的純度均為エ業(yè)純，所獲得的h-BN/TiC可加工陶瓷的抗彎強度為344MPa.。實施例2
第一歩將硼酸尿素以重量比為2 1的比例均勻混合外加45%こ醇在密閉容器中70°C加熱處理16小時后再攪拌20分鐘制成酯化溶液；
第二步將粒度為IMm的TiC陶瓷粉體55%加入到45%的酯化溶液中制成陶瓷漿料，然后通過噴霧造粒機將上述陶瓷漿料制成直徑為0. 2mm的包覆TiC粉體，將上述包覆TiC粉體在溫度為800°C X 45分鐘氮氣氣氛氮化獲得h-BN包覆TiC陶瓷粉體，將h_BN包覆TiC陶瓷粉體在150MPa.的壓カ下等靜壓壓制成060 X 15mm片狀坯體，然后在1800°C X 105分鐘氮氣氣氛下熱壓50MPa.燒制成h-BN/TiC可加工陶瓷。實驗所用的配料原料的純度均為エ業(yè)純，所獲得的h-BN/TiC可加工陶瓷的抗彎強度為360MPa.。實施例3
第一歩將硼酸尿素以重量比為2 1的比例均勻混合外加60%こ醇在密閉容器中90°C加熱處理10小時后再攪拌10分鐘制成酯化溶液；
第二步將粒度為2Mm的TiC陶瓷粉體40%加入到60%的酯化溶液中制成陶瓷漿料，然后通過噴霧造粒機將上述陶瓷漿料制成直徑為0. Olmm的包覆TiC粉體，將上述包覆TiC粉體在溫度為1000°C X 60分鐘氮氣氣氛氮化獲得h-BN包覆TiC陶瓷粉體，將h_BN包覆TiC陶瓷粉體在200MPa.的壓カ下等靜壓壓制成060 X 20mm片狀坯體，然后在1850°C X 180分鐘氮氣氣氛下熱壓IOOMPa.燒制成h-BN/TiC可加工陶瓷。實驗所用的配料原料的純度均為エ業(yè)純，所獲得的h-BN/TiC可加工陶瓷的抗彎強度為289MPa.。
權(quán)利要求
1.一種h-BN/TiC可加工陶瓷的制備方法，其特征在于采用h-BN包覆TiC陶瓷粉體經(jīng)冷等靜壓成型后熱壓燒成h-BN/TiC可加工陶瓷，具體方法包括以下步驟 第一步將硼酸尿素以重量比為2 1的比例均勻混合，外加3(Γ60%乙醇在密閉容器中5(T90°C加熱處理10 24小時后再攪拌10 30分鐘制成酯化溶液； 第二步將粒度為O. Γ2ΜΠ1的TiC陶瓷粉體40 70%加入到30 60%的上述酯化溶液中球磨制成陶瓷漿料，然后通過噴霧造粒機將上述陶瓷漿料制成直徑為O. 0Γ0. 5mm的包覆TiC粉體，將上述包覆TiC粉體在溫度為60(Tl000°C X 3(Γ60分鐘氮氣氣氛氮化獲得h_BN包覆TiC陶瓷粉體，將h-BN包覆TiC陶瓷粉體在10(T200MPa.的壓力下經(jīng)冷等靜壓制成060父10 20臟片狀坯體，然后在1700 18501 X 30 180分鐘氮氣氣氛下熱壓5 IOOMPa.燒制成h-BN/TiC可加工陶瓷。
全文摘要
一種h-BN/TiC可加工陶瓷的制備方法，其特征在于，采用h-BN包覆TiC陶瓷粉體經(jīng)冷等靜壓成型后熱壓燒成h-BN/TiC可加工陶瓷，將硼酸尿素按比例與乙醇混合在密閉容器中制成酯化溶液，然后將TiC陶瓷粉體加入到酯化溶液中制成陶瓷漿料，通過噴霧造粒機將上述陶瓷漿料制成包覆TiC粉體，將上述包覆TiC粉體氮化獲得h-BN包覆TiC陶瓷粉體，將h-BN包覆TiC陶瓷粉體經(jīng)等靜壓壓制成片狀坯體，在氮氣氣氛下熱壓.燒制成h-BN/TiC可加工陶瓷。本發(fā)明制備的可加工陶瓷h-BN相分布均勻、含量可控，可加工性能、力學性能和熱學性能優(yōu)良。
文檔編號C04B35/622GK103011821SQ201210535949
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者唐竹興 申請人:山東理工大學