[发明专利]一种微纳层次结构TiB2的制备方法

摘要

一种微纳层次结构TiB2的制备方法，其主要是将Ti和B元素的混合粉末在球磨罐中研磨后，将粉末用正己烷浸泡后烘干；装入BN模具中，用六面顶液压机进行高温高压处理，然后开启加热装置升温至800‑1500℃，保压、保温0.5小时后；对块体进行水冷，形成块体材料；将块体材料放入石墨模具中，在SPS设备上施40MPa压力，Ar气氛保护下升温至1550‑1700℃，随炉冷却至50℃以下，卸压通入空气，解除真空，打磨去除表面层以及抛光，获得微纳层次结构二硼化钛烧结体。本发明解决了烧结困难问题，在较低的烧结温度下，获得了高硬度、高韧性的烧结块体，维氏硬度达到35.44±2.38GPa，断裂韧性达到8.56±0.55MPa*m1/2。

主权项

1.一种微纳层次结构纳米晶TiB2的制备方法，其特征在于：它包括如下步骤：(1)按摩尔比Ti：B＝1：2的比例配置元素混合物；(2)将步骤(1)将两种元素充分混合，混合后的粉末与WC球密封于充满氩气的WC球磨罐中，球料比为3:1，使用高能球磨机对罐体中的粉末进行机械研磨，每球磨2小时，暂停15分钟为一个循环，共12个循环，机械研磨24h后，在手套箱中取出研磨的粉末；(3)将步骤(2)中的粉末用正己烷浸泡10min，然后在干燥箱中80℃烘干24小时；(4)将步骤(3)烘干后的粉末装入BN模具中，用六面顶液压机对装在BN模具中的粉末进行高温高压处理，粉末实际所受的压力为5GPa，在超压结束后的100秒开启加热装置，升温至800‑1500℃，保压、保温0.5小时；(5)对高温高压后的块体进行循环水冷却至室温，最终形成相对致密的块体材料；(6)将高温高压预处理后的块体材料放入石墨模具中，在SPS设备上施40MPa压力，Ar气氛保护下以50℃/min升温至1500‑1700℃，随炉冷却至50℃以下，卸压通入空气，解除真空，取出烧结体，对烧结体进行打磨、去除表面层以及抛光处理，获得致密的烧结块体材料即微纳层次结构纳米晶金属硼化物。