反应球磨法制备纳米TiCN/Al2O3复合粉末的方法
本发明公开了一种反应球磨法制备纳米TiCN/Al2O3复合粉末的方法,其是将金红石粉、Al粉,石墨粉及尿素(分析纯)按摩尔比3∶4∶2.7∶0.15混合后与磨球一同装入球磨罐中,球料比为20~30∶1,在高能球磨机中进行球磨,球磨时间为40~80h。在球磨作用下原料之间发生反应,形成颗粒度小于2μm,平均粒度为0.71μm,晶粒度小于10nm的TiCN和Al2O3复合粉末。本发明合成工艺简单,合成温度低,合成粉末晶粒度细小,能提高粉末的烧结活性,有助于降低粉末的烧结温度。
TiCN/Al2O3复合粉末具有熔点高、硬度大、摩擦系数低、韧性和导热性好等诸多优点,在切削、磨削及耐磨材料领域都有着非常广泛的应用。传统的TiCN/Al2O3复合粉末是将TiCN和Al2O3两种粉末直接混合而成,在粉末粒度很细的情况下,通常会导致粉末吸附杂质较多、粉末混合不均匀。传统的TiCN的合成方法中固相合成法、碳热还原法、自蔓延高温合成法,通常合成温度较高(>1000℃),能耗大,合成的TiCN晶粒粗大,对后续烧结不利。化学气相沉积法和微波合成法可降低合成温度,合成粉末晶粒细小,但工艺复杂、效率较低,合成成本较高。反应球磨法具有合成粉末晶粒度小,粉末烧结活性高,合成工艺简单、适合工业化生产等一系列优点。通常是以Ti粉、C粉为原料,在流动的N2或NH3气氛下高能球磨,然而Ti粉价格较高,而通入流动的N2或NH3需要特殊设计的球磨机。
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孙金峰
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