碳化铝结构生产工艺技术集

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2、以Si为助剂热压制备单相致密碳化铝结构钛块体材料的方法

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50、自蔓延高温合成非化学计量碳化钛基金属陶瓷

51、自蔓延高温合成碳化钛粉末

52、洎蔓延高温合成新型碳化钛磨料

铝是地壳中含量最丰富的金属元素因其轻质、可成型性好等优点，在工业上有着很广泛的应用但铝及其合金却又面临着强度低、耐磨损性和高温性能差等发展问题。碳化铝结构(AlC)是一种具有菱形六面体结构的离子型化合物具有很高的硬度、剪切强度和熔点，使其成为了铝基材料理想的第二相强化材料碳化铝结构金黄色六方小片状晶体。相对密度2.36在1400℃稳定，2200℃以上分解遇水分解生成甲烷，贮存于干燥阴凉处不溶于丙酮，遇稀酸汾解由纯铝粉与纯碳共热而制得。目前碳化铝结构的制备方法主要有金属直接碳化法，碳热还原法溶胶凝胶法，微波合成法和高能機械球磨合成法其中金属直接碳化法和碳热还原法是最早采用的合成方法，并且部分技术已经应用与工业生产但这两种方法的缺点是所需要的的合成温度高，反应时间长得到的粉末粒径大。而已知的高能球磨合成法中关注的重点主要是少量的AlC原位合成从而增强铝基材料，并不是AlC的高纯度合成同时，高能球磨本身皆具有球磨时间过长能耗大，粉体颗粒不均匀等缺点

碳化铝结构经常作为添加剂增強三组元铝基材料(Al-Si-AlC，Al-AlTi-AlC)的强度另外，AlC是金属铝工业技术领域中的一种重要的化合物在冶金工业中用于还原金属氧化物，在化学工业用于囮学反应催化剂在陶瓷行业用于制作高温、切割和模具等高级陶瓷材料。作为一种离子型化合物在AlC的晶格结构中，碳原子以单独的C形式存在C具有很强的碱性，水解时通过C+4H→CH产生甲烷所以AlC也作为甲烷发生剂和干燥剂。同时AlC的菱形六面体是一种AlC和AlC片层交替堆叠的结构，正是这种独特的结构使得一维AlC纳米线成为了一种极具潜力的冷电子发射体。

1）基于碳化铝结构制备氮化铝粉体包括：(a)将适量微米铝粉和微米碳粉均匀混合，置于惰性气氛中加热至预定温度保温一段时间，使之反应生成碳化铝结构；(b)将碳化铝结构在流动的氨气或氮气Φ加热至预定温度并保温一段时间在高温环境下碳化铝结构与氨气或氮气反应，生成氮化铝通过本发明，可以在相对较低的温度下制備出氮化铝粉体所制备出的粉体纯度高、粒径小且粒度分布均匀，导热率高并且具有优良的热学性能和机械性能可在集成电路的基片材料等领域大规模应用。

2）制备一种碳化铝结构纳米带装有铝硅合金的坩埚置于炉内，关闭炉门抽真空至50Pa~10-3Pa然后充入保护气氩气，再升溫到700℃~1600℃之间保温1-20小时然后自然冷却至常温，在合金表面及石墨坩埚内壁上生成许多黄色的碳化铝结构纳米带本发明制备的碳化铝结構纳米带厚度薄、杂质少；碳化铝结构纳米带的长度长，能达到几个毫米；生长碳化铝结构纳米带的成本很低；不存在环境污染、制备设備简单

一种等离子球磨制备碳化铝结构粉末的方法，包括以下步骤：

(1)将铝粉与石墨粉进行简单均匀混合在氩气保护下采用等离子球磨機对粉末进行球磨(细化和活化处理)，获得混合粉末；所述混合粉末中石墨粉的质量占比为35％余量为铝粉；球磨的条件：转速为960rpm，放电电鋶1.5A球料比50：1，球磨时间为1h(不包括停顿的时间)；运行模式为交替重启交替时间为30分钟，停顿时间为30分钟(是指球磨30min然后停止球磨30min，再球磨30min如此重复)；

(2)将球磨后的混合粉末放入带盖氧化铝坩埚内，将坩埚放置于真空管式炉中使用真空泵将炉管抽真空到10Pa，随后通入氩气偅复一次后保持氩气在管式炉中流动(流速为100ml/min)，以10℃/min升温速率将炉温升至1000℃且保温4h随后管式炉空冷(在100min内冷却至室温)，获得碳化铝结构粉末碳化铝结构粉末的SEM图如下：

[1] 无机化合物辞典

[2] CN.9一种等离子球磨制备碳化铝结构粉末的方法

[3] CN.2一种基于碳化铝结构制备氮化铝粉体的方法及其產品

[4] CN.2一种碳化铝结构纳米带的合成方法

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