公开(公告)号：CN117004861A

公开(公告)日：2023-11-07

申请号：CN202311025056.8

申请日：2023-08-15

Applicant: 中南大学

Inventor： 吴宁 ,  薛凤丹 ,  刘美瑶 ,  樊蒙 ,  罗丰华

IPC: C22C29/14 ,  C22C30/00 ,  C22C1/051 ,  C22C1/05 ,  B22F9/04 ,  B22F3/04 ,  B22F3/10 ,  C23C16/26 ,  C23C16/44

Abstract: 本发明涉及一种具有双“芯‑环”结构的轻质高强韧TiB2‑TiC基金属陶瓷复合材料及其制备方法，质量百分比组成由下：TiB2：45％～80％；TiC：0～30％；Co：5～13％；Ni：5～13％；各组分质量百分数之和为100％。原料粉末经球磨混料，真空干燥筛分，压制成型；采取真空还原‑真空液相烧结‑溶解析出一体化技术，在1450℃～1480℃之间烧结制备具有双“芯‑环”结构的轻质高强韧TiB2‑TiC基金属陶瓷。其体积密度为4.96～5.11g/cm3,硬度为89.1～94.4HRA,抗弯强度为1576.61～1724.86MPa,断裂韧性为10.47～11.48MPa·m1/2。与现有TiB2基金属陶瓷相比，综合力学性能获得了显著提升。本发明制备工艺流程简单，适合产业化生产，在精密加工切削刀具、耐磨部件、锻造机锤头、复合铸造、电极材料等领域具有广阔的应用前景。

公开(公告)号：CN109534817A

公开(公告)日：2019-03-29

申请号：CN201710856660.3

申请日：2017-09-21

Applicant: 中南大学

Inventor： 周科朝 ,  薛凤丹 ,  张斗 ,  王小锋 ,  陈何昊

IPC: C04B35/565 ,  C04B35/584 ,  C04B35/80 ,  C04B38/06 ,  C04B38/10 ,  C04B35/622 ,  B28B1/00

Abstract: 本发明涉及一种新的用冷冻浇注多孔陶瓷的制备方法。属于多孔结构材料制备领域。本发明将含有陶瓷先驱体的有机浆料通过冷冻浇注，在设定的温度场内得到坯体；坯体经冷冻干燥脱除有机溶剂后得到备用坯体；然后针对所用有机浆料中是否交联剂，采用不同交联工艺，得到待裂解坯体；最后在保护气氛下，于900℃-1600℃、对步骤二所得待裂解坯体进行裂解，直至陶瓷先驱体完全转化为陶瓷；得到成品。本发明采用陶瓷先驱体转化方式制备陶瓷材料，大大降低其烧结温度，减少能耗、同时所得产品的性能得到显著的提升。在生物材料，过滤材料，吸波材料方面有广泛的应用。

公开(公告)号：CN109534816B

公开(公告)日：2022-03-04

申请号：CN201710856381.7

申请日：2017-09-21

Applicant: 中南大学

Inventor： 张斗 ,  薛凤丹 ,  周科朝 ,  王小锋 ,  陈何昊

IPC: C04B35/565 ,  C04B35/622 ,  C04B35/64 ,  C04B38/00

Abstract: 本发明属于多孔陶瓷范围，具体涉及一种高强度有序多孔碳化硅陶瓷的制备方法。本发明以聚碳硅烷为陶瓷先驱体、以莰烯为有机溶剂、以二乙烯基苯为交联剂，按二乙烯基苯的用量为所用聚碳硅烷质量的5％‑120％；配取聚碳硅烷、莰烯、二乙烯基苯，然后将聚碳硅烷、二乙烯基苯加入莰烯中，直至聚碳硅烷完全溶于莰烯中，搅拌混合均匀，得到待交联的有机浆料。然后通过交联、定向冷冻浇注、真空脱除溶剂、裂解处理，得到强度最高可18.7MPa的多孔陶瓷产品。本发明有机浆料组份设计合理、制备工艺简单可控，便于大规模的工业化应用。同时所得产品强度高，且能实现表面自然开孔，这为后期进一步改性和加工奠定了基础。

公开(公告)号：CN107651963B

公开(公告)日：2020-11-20

申请号：CN201710807638.X

申请日：2017-09-08

Applicant: 中南大学

Inventor： 张斗 ,  王小锋 ,  陈何昊 ,  周科朝 ,  薛凤丹 ,  李闻淼

IPC: C04B35/571 ,  C04B35/589 ,  C04B35/14 ,  C04B35/632 ,  C04B35/622 ,  C04B38/00 ,  B28B1/00 ,  B33Y10/00 ,  B33Y80/00 ,  B33Y70/00

Abstract: 本发明属于三维立体结构的成型范围，具体涉及一种由先驱体打印并转化为陶瓷的直写成型方法。本发明以陶瓷先驱体为溶质，将其溶于液态有机物，通过原料搅拌得到具有一定粘弹性的墨水，置于针筒中。通过气压控制器，根据所设定的程序，在基板上逐层打印出三维结构，最后通过转换先驱体获得具有复杂三维结构的陶瓷。本发明克服了以往的直写成型陶瓷悬浮液在成型过程中容易发生堵嘴、连续性差、浆料不稳定的弊端。所设计的浆料组分简单、合理，流变性可控性强，便于大规模的工业化应用。同时本发明制备的三维周期结构的尺度范围广，通过针头孔径可简单实现分米级、厘米级、毫米级、微米级或纳米级的控制。

公开(公告)号：CN109534817B

公开(公告)日：2022-02-11

申请号：CN201710856660.3

申请日：2017-09-21

Applicant: 中南大学

Inventor： 周科朝 ,  薛凤丹 ,  张斗 ,  王小锋 ,  陈何昊

IPC: C04B35/565 ,  C04B35/584 ,  C04B35/80 ,  C04B38/06 ,  C04B38/10 ,  C04B35/622 ,  B28B1/00

Abstract: 本发明涉及一种新的用冷冻浇注多孔陶瓷的制备方法。属于多孔结构材料制备领域。本发明将含有陶瓷先驱体的有机浆料通过冷冻浇注，在设定的温度场内得到坯体；坯体经冷冻干燥脱除有机溶剂后得到备用坯体；然后针对所用有机浆料中是否交联剂，采用不同交联工艺，得到待裂解坯体；最后在保护气氛下，于900℃‑1600℃、对步骤二所得待裂解坯体进行裂解，直至陶瓷先驱体完全转化为陶瓷；得到成品。本发明采用陶瓷先驱体转化方式制备陶瓷材料，大大降低其烧结温度，减少能耗、同时所得产品的性能得到显著的提升。在生物材料，过滤材料，吸波材料方面有广泛的应用。

公开(公告)号：CN109534816A

公开(公告)日：2019-03-29

申请号：CN201710856381.7

申请日：2017-09-21

Applicant: 中南大学

Inventor： 张斗 ,  薛凤丹 ,  周科朝 ,  王小锋 ,  陈何昊

IPC: C04B35/565 ,  C04B35/622 ,  C04B35/64 ,  C04B38/00

Abstract: 本发明属于多孔陶瓷范围，具体涉及一种高强度有序多孔碳化硅陶瓷的制备方法。本发明以聚碳硅烷为陶瓷先驱体、以莰烯为有机溶剂、以二乙烯基苯为交联剂，按二乙烯基苯的用量为所用聚碳硅烷质量的5％-120％；配取聚碳硅烷、莰烯、二乙烯基苯，然后将聚碳硅烷、二乙烯基苯加入莰烯中，直至聚碳硅烷完全溶于莰烯中，搅拌混合均匀，得到待交联的有机浆料。然后通过交联、定向冷冻浇注、真空脱除溶剂、裂解处理，得到强度最高可18.7MPa的多孔陶瓷产品。本发明有机浆料组份设计合理、制备工艺简单可控，便于大规模的工业化应用。同时所得产品强度高，且能实现表面自然开孔，这为后期进一步改性和加工奠定了基础。

公开(公告)号：CN107651963A

公开(公告)日：2018-02-02

申请号：CN201710807638.X

申请日：2017-09-08

Applicant: 中南大学

Inventor： 张斗 ,  王小锋 ,  陈何昊 ,  周科朝 ,  薛凤丹 ,  李闻淼

IPC: C04B35/565 ,  C04B35/584 ,  C04B35/14 ,  C04B35/632 ,  C04B35/622 ,  C04B38/00 ,  B28B1/00 ,  B33Y10/00 ,  B33Y80/00 ,  B33Y70/00

Abstract: 本发明属于三维立体结构的成型范围，具体涉及一种由先驱体打印并转化为陶瓷的直写成型方法。本发明以陶瓷先驱体为溶质，将其溶于液态有机物，通过原料搅拌得到具有一定粘弹性的墨水，置于针筒中。通过气压控制器，根据所设定的程序，在基板上逐层打印出三维结构，最后通过转换先驱体获得具有复杂三维结构的陶瓷。本发明克服了以往的直写成型陶瓷悬浮液在成型过程中容易发生堵嘴、连续性差、浆料不稳定的弊端。所设计的浆料组分简单、合理，流变性可控性强，便于大规模的工业化应用。同时本发明制备的三维周期结构的尺度范围广，通过针头孔径可简单实现分米级、厘米级、毫米级、微米级或纳米级的控制。