钛碳化铝粉的应用

背景及概述

钛碳化铝粉又叫钛铝碳，是近20年来发展起来的一种较好的铝晶粒细化剂。钛碳化铝是MAX相陶瓷家族中的一员。

应用 ^[1-3]

一、CN201610735959.9提供了一种钛铝碳与碳化钛复合储氢材料及其制备方法。

本发明的技术方案为：一种钛铝碳与碳化钛复合储氢材料，其特征在于：所述复合储氢材料由以下组分组成：所述钛铝碳为三元化合物，具体为Ti3AlC2或者Ti2AlC，所述碳化钛为TiCx，其中0.48≤x≤0.8，复合储氢材料中钛铝碳的质量比为2％-15％，其余为碳化钛。所述的一种钛铝碳与碳化钛复合储氢材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法由以下步骤组成：

(1)原料准备：准备好制备复合储氢材料所需的原料铝粉与碳化钛粉或钛铝碳粉与碳化钛粉，所述钛铝碳粉为三元化合物，具体为Ti3AlC2或者Ti2AlC，所述碳化钛粉为非化学计量比TiCx，其中0.48≤x≤0.8。当原料为铝粉与碳化钛粉时铝粉的质量比为0.3％到3％，其余为碳化钛粉；当原料为钛铝碳粉与碳化钛粉时，钛铝碳粉的质量比为2％-15％，其余为碳化钛粉；

(2)原料混配：将铝粉与碳化钛粉或者钛铝碳粉与碳化钛粉混合均匀；

(3)球磨：将铝粉与碳化钛粉或者钛铝碳粉与碳化钛粉混合粉料在高能球磨机中球磨3-8小时；

(4)压制成型：将混合均匀的混合粉料压制成所需的形状；

(5)烧结：将压制成型的原料置于烧结炉中，原料为铝粉与碳化钛粉时，加热到950-1200℃，保温3-8小时，当原料为钛铝碳粉与碳化钛粉时加热到600-950℃保温3-8小时，然后随炉冷却到室温，即得到钛铝碳与碳化钛复合储氢材料。

本发明所制备的钛铝碳与碳化钛复合储氢材料及其制备方法与现有储氢材料与技术相比具有如下优点：

1.所制备的钛铝碳与碳化钛复合储氢材料中，钛铝碳化合物主要作用是为氢扩散提供通道，促进氢在储氢材料中的扩散，而碳化钛是氢储存的主要载体，两者复合所得的复合储氢材料既有良好的储放氢热动力学性能，又有较高的储氢容量；测试表明，复合储氢材料的储氢容量达到2.6％.wt-3.6％.wt之间，储放氢速率较单纯的碳化钛储氢材料提高了1-3倍。

2.所制复合储氢材料具有优良的化学稳定性和抗氧化能力，储氢时具有高的抗杂质气体中毒能力和循环稳定性；

3.制备方法简单、原料丰富且价格低廉。

二、CN201711380334.6提供一种钛铝碳/铜电子浆料的制备方法，解决了铜电子浆料存在的易氧化、易团聚的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种钛铝碳/铜电子浆料的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，配制球形铜粉、片状铜粉和Ti3AlC2粉体的混合粉体并进行研磨；

步骤2，将步骤1中研磨后的混合粉体置于抗坏血酸溶液中浸泡，之后放入真空干 燥箱中进行干燥；

步骤3，将松油醇、乙基纤维素、乙酸乙酯、聚醚消泡剂、氨丙基三乙氧基硅烷、抗坏血酸按体积比为60～80：6～10：6～15：2～5：2～5：1～2混合均匀，在水浴中加热直至完全 溶解，得到有机载体；

步骤4，将步骤2得到的混合粉体和步骤3得到的有机载体按质量比为60～75：25～40混合均匀，即得到钛铝碳/铜电子浆料。

三、CN201310520702.8提供一种钛铝碳颗粒增强锌铝基复合材料，该材料中颗粒增强相分布均匀，基体与增强相之间结合紧密，缺陷少，具有良好的物理性能和力学性能。

该钛铝碳颗粒增强锌铝基复合材料的热压烧结制备方法，该方法包括如下步骤：

1)将钛铝碳粉和锌铝合金粉称量配料；

2)将步骤1)称量的两种粉球磨混合6～48小时；

3)将步骤2)的混合粉末放入模具中，进行热压烧结，得到钛铝碳颗粒 增强锌铝基复合材料。

本发明所采用的颗粒增强相钛铝碳（Ti3AlC2）是一种三元层状碳化物陶瓷，它既具有类似金属的高导电、导热性、高温塑性和可机械加工性，同时 又具有陶瓷的高弹性模量、低密度、高热稳定性和良好的抗氧化性能；而且 具有自润滑性和优异的摩擦学性能。钛铝碳属六方晶系，其晶体结构中共棱 的Ti-C八面体被一个Al原子平面层所分隔，C原子位于Ti八面体中心， Ti原子与C原子之间的结合为强共价键，而Ti原子与Al原子层之间的结 合为类似于石墨层间的弱结合。钛铝碳的这些特点使其在作为锌铝基复合材料的颗粒增强相时具有其独特的优势：

主要参考资料

[1] CN201610735959.9 一种钛铝碳与碳化钛复合储氢材料及其制备方法

[2] CN201711380334.6 一种钛铝碳/铜电子浆料的制备方法

[3] CN201310520702.8 一种钛铝碳颗粒增强锌铝基复合材料及其热压烧结制备方法