1.一种无压烧结制备高致密Ti2AlN陶瓷的方法,其特征在于:以Ti和AlN作为原料,利用添加剂夺取金属Ti中固溶的O元素从而使Ti更易和AlN中的Al发生反应,促进Ti2AlN的生成;同时利用添加剂促进烧结体中形成液相,促进物质传递从而促进Ti2AlN陶瓷的致密化。
2.该方法按以下步骤进行:
(1)以一定含量比的市售钛粉、氮化铝粉和添加剂粉为原料,将研磨球和原料粉加入到球磨罐中,以酒精或水作为球磨介质;
(2)一定球磨时间后将上述粉料取出、烘干,采用一定压力的冷等静压成型;
(3)将成型后的试块置于无压气氛烧结炉或真空烧结炉中,通以烧结气氛或抽真空,随后以一定的升温速率升至一定温度并保温;
(4)经过上述步骤,得到无压烧结制备的高致密Ti2AlN陶瓷。
3.根据权利要求1所述的无压烧结制备高致密Ti2AlN陶瓷的方法,其特征在于:添加剂可采用IIIA族或IVA族单质,如单质Si、Sn、In等。
4.根据权利要求1所述的无压烧结制备高致密Ti2AlN陶瓷的方法,其特征在于:原料钛粉和氮化铝粉的原子含量比为2:1,添加剂含量为0.5 5at.%。
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5.根据权利要求1所述的无压烧结制备高致密Ti2AlN陶瓷的方法,其特征在于:球磨时间为2~6小时,冷等静压压力为100MPa~300MPa。
6.根据权利要求1所述的无压烧结制备高致密Ti2AlN陶瓷的方法,其特征在于:升温速率为1~10℃/分钟,烧结温度为1200~1500℃,保温时间为2~8小时,烧结气氛为真空、氩气或氮气。
7.根据权利要求1所述的无压烧结制备高致密Ti2AlN陶瓷的方法,其特征在于:采用此方法制备的陶瓷Ti2AlN纯度大于90%,致密度大于90%,显微硬度2~5GPa,抗弯强度250~
400MPa。