納米氮化鈦粉體的制備(TiN)
氮化鈦具有硬度較高(顯微硬度為21GPa)、熔點(diǎn)較高(2950°℃)、化學(xué)穩(wěn)定性好的特點(diǎn),而且具有金黃色金屬光澤。因此是一種很好的難熔耐磨材料,氮化鈦還具有良好的導(dǎo)電性,可用作熔鹽電解的電極和電觸頭等導(dǎo)電材料和較高超導(dǎo)臨界溫度的超導(dǎo)材料
由于微米級氮化鈦的燒結(jié)性能差,影響和限制了這種材料應(yīng)用,隨著對納米材料的研究,發(fā)現(xiàn)用納米氮化鈦代替微米級氮化鈦可以降低燒結(jié)溫度,改進(jìn)燒結(jié)性能,提高燒結(jié)體的彎曲強(qiáng)度、斷裂韌性等力學(xué)性能;納米氮化鈦是指其晶粒尺寸在100 納米以內(nèi)的氮化鈦產(chǎn)品,用它作為增強(qiáng)相,可**提高金屬、陶瓷基體的強(qiáng)度和韌性。而且,由于顆粒小、表面積大,能分散在其它材料中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),大大提高復(fù)合材料的導(dǎo)電性能。
納米TiN粉體的制備
納米TiN粉體制備流程圖
制備過程如圖所示:**將鈦酸丁酯溶解在無水乙醇中,配成濃度為10 vol%的溶液,將此溶液逐滴加入到劇烈攪拌的蒸餾水中,鈦酸丁酯發(fā)生水解,生成TiO2控制鈦酸丁酯與蒸餾水的摩爾比為:Ti:H2O= 1:150。將水解生成的沉淀物過濾后,用蒸餾水洗滌兩次,再用無水乙醇洗滌兩次,然后,在80-120℃干燥8-12小時(shí),煅燒爐中450-500℃煅燒2-4小時(shí),得到銳鈦礦型納米TiO2粉體。將納米TiO2粉體放入石英舟,在管式氣氛爐中,在不同溫度下(800-1100℃),用氨氣作還原劑,氮化2-5小時(shí),在氨氣保護(hù)下,冷卻到室溫,得到納米TiN粉體。
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