[发明专利]三元纳米层状MAX相粉体的制备方法及其产物

说明书

本发明揭示了三元纳米层状MAX相粉体的制备方法及其产物，其中制备方法包括如下步骤：S1，将MAX相粉体与乙醇按一定的比例混合均匀的MAX相粉‑乙醇第一浆料；S2，将第一浆料进行球磨，得到固含量在40‑50 wt.%之间，颗粒尺寸d₅₀在200‑300 nm之间的第二浆料；S3，在第二浆料中加入3‑5wt.%的PVA粘结剂并搅拌均匀，得到第三浆料；S4，将所述第三浆料置入喷雾造粒干燥机中进行造粒，得到平均粒径在20‑30微米之间的球形MAX相粉体并保存。本方案利用喷雾造粒制备MAX相粉体球形颗粒，平均粒径为20‑30微米，颗粒的形状、尺寸一致，流动性好，可以用作热喷涂粉体材料和功能陶瓷及结构陶瓷等领域。本方法具有工艺简单、成本低、造粒效率高的特点，适合工艺化批量生产。

技术领域

本发明涉及MAX相材料领域，尤其是三元纳米层状MAX相喷涂粉体的制备方法及其产物。

背景技术

MAX相材料由于其独特的原子晶胞结构，集陶瓷与金属的优异性能于一身。它既像金属一样有良好的导电性、导热性、较高的热膨胀系数、可加工性；它又像陶瓷一样有低密度、高弹性模量、耐高温、耐磨损和良好的抗氧化性能以及高温裂纹自愈合性。因此MAX相陶瓷是一种理想的热喷涂防护材料。

质量优异的MAX相造粒粉体是MAX相作为热喷涂防护材料使用的前提。通常MAX相粉体颗粒的形状、粒度分布，纯度、流动性等参数会直接影响热喷涂层的性能和粘接强度。

常规的MAX相造粒是先制备得到MAX相材料，再经过粉碎、球磨得到，这种方法得到的MAX粉体颗粒的形状、粒径不统一，粒径分布不均匀，流动性差。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种利用喷雾造粒工艺得到粒径分布均匀的球形的三元纳米层状MAX相粉体的制备方法及其产物。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

三元纳米层状MAX相粉体的制备方法，包括如下步骤：

S1，将MAX相粉体与乙醇按一定的比例混合均匀的MAX相粉-乙醇第一浆料；

S2，将第一浆料进行球磨，得到固含量在40-50wt.％之间，颗粒尺寸d₅₀在200-300nm之间的第二浆料；

S3，在第二浆料中加入3-5wt.％的PVA粘结剂并搅拌均匀，得到第三浆料；

S4，将所述第三浆料置入喷雾造粒干燥机中进行造粒，得到平均粒径在20-30微米之间的球形MAX相粉体并保存。

优选的，所述的三元纳米层状MAX相粉体的制备方法中，在S1步骤中，所述MAX相粉体是211型或312型或413型。

优选的，所述的三元纳米层状MAX相粉体的制备方法中，在S1步骤中，所述MAX相粉体的质量百分比在40-50wt.％之间，所述乙醇的质量百分比在50-60wt.％。

优选的，所述的三元纳米层状MAX相粉体的制备方法中，在S1步骤中，所述MAX相粉体和乙醇的质量比在0.6-1之间。

优选的，所述的三元纳米层状MAX相粉体的制备方法中，在S1步骤中，通过气动搅拌器或电动搅拌器将MAX相粉体与乙醇混合均匀，所述气动搅拌器或电动搅拌器的转速在200-500转/分之间。

优选的，所述的三元纳米层状MAX相粉体的制备方法中，在S2步骤中，所述第一浆料通过纳米砂磨机或行星球磨机进行球磨，时间在2-6h。

优选的，所述的三元纳米层状MAX相粉体的制备方法中，在S3步骤中，通过启动搅拌器或电动搅拌器进行搅拌，转速在300-600转/分之间，搅拌时间在0.5-1h之间。