[发明专利]一种包覆型TiB2/Al2O3复合粉末及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合粉体制备技术领域，尤其涉及一种包覆型TiB₂/Al₂O₃复合粉末及其制备方法。

背景技术

   TiB₂具有高熔点、低密度、高硬度、高强度和断裂韧性、极好的化学稳定性及优良的导热、导电、耐磨性能而备受关注，作为耐磨材料WC 的优选替代材料，应用于硬质工具材料、磨料、合金添加剂及工程部件的热喷涂涂层中；但二硼化钛的某些物理化学特性，如大气环境中的易氧化性、晶体结构中强键结合导致原子间难以扩散烧结等，制约了其在工业领域的应用；TiB₂粉体复合技术越来越引起研究者的关注，如用金属外皮如钢带包覆TiB₂粉制成粉芯线材，采用自蔓延高温合成技术( SHS) 制备基Ni( Cr) /TiB₂ 的复合粉末，采用机械合金化制备TiB₂/ Fe ( Cr) 金属陶瓷复合粉等研究较多；然而，Al₂O₃复合TiB₂ 粉末在实际应用中被认为是一类应用最广的复合材料，作为高温结构陶瓷在航天、装甲及热喷涂等方面具有很大的应用潜力；目前制备Al₂O₃复合TiB₂ 粉末主要有：两种粉末直接混合法和燃烧还原合成法；如于志强采用TiB₂-Al₂O₃-Al还原体系，通过燃烧还原技术在420℃～700℃之间制备了TiB₂-Al₂O₃陶瓷复合粉体，该粉体仅由TiB₂和Al₂O₃两相组成，颗粒分布较均匀，平均粒度在3μm～5μm之间[稀有金属材料与工程， 2005，34（11）：1818-1822 ]；唐文军等将TiB₂粉体和Al₂O₃粉体按质量百分比1：1混合，然后采用搅拌球磨机制备水系复合粉体浆料，利用喷雾干燥技术对TiB₂/Al₂O₃复合粉体进行造粒，得到的粉体为球形或近球形，具有较高的松装密度和流动性，能满足各种压制成型的需要[陶瓷学报，2006，27（4）：370-375]；然而，这些已报道的粉末两种成分之间基本是无规律的物理混合，非包覆型复合，氧化铝的分布均匀性难以得到控制，从而难以改善TiB₂ 粉末的整体性质，尤其是改善其烧结性能或控制热喷涂应用中易氧化问题，且这些制备方法工艺繁琐，设备投入大。

发明内容

     本发明的目的是针对上述Al₂O₃复合TiB₂ 粉末制备技术存在的缺点，提供一种包覆结构的Al₂O₃复合TiB₂ 粉末及其制备方法，氧化铝均匀致密的包覆在TiB₂ 粉末表面形成壳层，可有效的抑制TiB₂被氧化，制备过程简单可控，易规模化生产。

     本发明的发明目的是通过以下技术方案实现的：

     一种包覆型TiB₂/Al₂O₃复合粉末，其特征为以TiB₂粉末为核心，氧化铝均匀致密的包覆在TiB₂ 粉末表面形成壳层，氧化铝与TiB₂质量之比为0.15~1:1，复合粉末粒径为0.6~60um。

     一种包覆型TiB₂/Al₂O₃复合粉末的制备方法，其特征为其制备过程步骤包括：