一种铝热还原制备Ti2AlC陶瓷粉料的方法与流程

文档序号:21780902发布日期:2020-08-07 20:03阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种铝热还原制备ti2alc陶瓷粉料的方法,其特征在在于,将质量比例为1:(0.16-0.38):(0.02-0.05)的氟钛酸盐、铝粉和活性炭粉为原料,经混合磨制后,进行热还原反应和真空蒸馏后,再去除杂质得到。

2.如权利要求1所述的铝热还原制备ti2alc陶瓷粉料的方法,其特征在于,氟钛酸盐选用氟钛酸钠。

3.如权利要求2所述的铝热还原制备ti2alc陶瓷粉料的方法,其特征在于,混合磨制后,先进行冷压得到生坯,再对生坯进行热还原反应和真空蒸馏。

4.如权利要求2所述的铝热还原制备ti2alc陶瓷粉料的方法,其特征在于,本方法具体包括以下步骤:

步骤1:将满足比例要求的氟钛酸钠、铝粉和活性炭粉混合后先湿磨,浆料烘干后再在惰性气氛下干磨活化;

步骤2:再将混合磨制后的物料放入模具中,在40-120mpa条件下冷压得到生坯;

步骤3:将生坯置于真空还原炉内进行热还原,还原温度为800-1500℃,真空度为10-4-10pa,还原时间为1-6小时;

步骤4:还原结束后,控制温度在1000-1350℃进行真空蒸馏,蒸馏时间2-12小时,蒸馏组分在结晶器内冷凝收集;

步骤5:将蒸馏后的产物在真空或氩气条件下随炉冷却至室温,获得多孔团块状的ti2alc粗产品,再将其去皮后破碎研磨为粉状,将所得粉状物筛分、酸洗和水洗干燥,最后获得提纯后的ti2alc粉体。

5.如权利要求4所述的铝热还原制备ti2alc陶瓷粉料的方法,其特征在于,上述步骤1中,氟钛酸钠、铝粉和活性炭粉的质量比例优选为1:0.248:0.029。

6.如权利要求4所述的铝热还原制备ti2alc陶瓷粉料的方法,其特征在于,上述步骤1中,物料湿磨时间为2-8小时,最优为4小时,干磨时间为4-12小时,最优为8小时。

7.如权利要求4所述的铝热还原制备ti2alc陶瓷粉料的方法,其特征在于,上述步骤2中,在50mpa条件下冷压得到生坯。

8.如权利要求4所述的铝热还原制备ti2alc陶瓷粉料的方法,其特征在于,上述步骤3中,还原温度为1250℃,真空度为10-3pa,还原时间为3小时。

9.如权利要求4所述的铝热还原制备ti2alc陶瓷粉料的方法,其特征在于,上述步骤4中,控制温度1200℃进行真空蒸馏,蒸馏时间为5小时。

10.如权利要求4所述的铝热还原制备ti2alc陶瓷粉料的方法,其特征在于,还包括步骤6,将蒸馏产物研磨成粉,再配以铝屑或铝钛中间合金屑置于还原炉中,在850-1200℃条件下保温1-5小时进行二次热还原处理,使蒸馏产物中的钛进入铝熔体,生成铝钛合金熔体沉降在底部;冷却后,上层产物为白色冰晶石组分,研磨后可作为溶剂用于铝电解工业,下层产物为铝钛中间合金;上述的蒸馏产物二次热还原过程,控制原料配比为,蒸馏产物:铝屑或铝钛中间合金屑=1:(0.2-5)。


技术总结
本发明公开了一种铝热还原制备Ti2AlC陶瓷粉料的方法,其特征在在于,将质量比例为1:(0.16‑0.38):(0.02‑0.05)的氟钛酸盐、铝粉和活性炭粉为原料,经混合磨制后,进行热还原反应和真空蒸馏后,再去除杂质得到。本发明具有原料要求简单,来源广泛,成本更低,工艺流程较短,反应效率较高,可控性更好,达到全元素利用等优点。

技术研发人员:赵坤;李言栋;张晓东
受保护的技术使用者:长江师范学院
技术研发日:2020.06.08
技术公布日:2020.08.07
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