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一种燃烧法制备Tin+1ACn材料的方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-03-17 16:45:59
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 涂媛 | 2023-03-17 16:45:59
本发明涉及一种燃烧法制备Tin+1ACn材料的方法，A为Al或Si元素，n=1或2。采用杵棒‑研钵混合或者真空练泥工艺，将Ti源和A源的混合粉与一定比例的液态有机碳源混合均匀得到塑性泥料，对该泥料进行热压固化成型，再经低温燃烧反应合成Tin+1ACn材料。与现有技术相比，该方法引入的是液态有机碳源，可实现碳组分在坯体内部更均匀的分散，且其残碳率较高，可在升温过程中热解转化为高反应活性的碳组分，有利于高纯度Tin+1ACn材料的燃烧合成。该方法制备工艺简单，合成温度低，产物纯度高，解决了以往燃烧法制备Tin+1ACn材料常常伴随的产物纯度不高的问题。
一种燃烧法制备Tin+1ACn材料的方法，其特征在于：所述的Tin+1ACn材料中，A为Al或Si元素，n＝1或2；所述的制备方法包括如下步骤：步骤1：粉体预混将Ti源粉体与A源粉体按一定比例均匀混合，经过球磨、干燥、过筛得到Ti源粉体和A源粉体的预混合粉，Ti源粉体为至少一种含有Ti元素的单质或化合物，A源粉体为至少一种含有Al或者Si元素的单质或化合物；步骤2：预混合粉与液态有机碳源混合采用杵棒‑研钵混合或者真空练泥工艺，将Ti源粉体和A源粉体的预混合粉与一定比例的液态有机碳源混合均匀得到塑性泥料，液态有机碳源包括酚醛树脂、酚醛型氰酸酯树脂、苯并噁嗪树脂、双马来酰亚胺改性酚醛树脂或者聚芳基乙炔树脂；
燃烧合成（combustion synthesis，CS）又称自蔓延高温合成（self‑propagation high‑temperature synthesis，SHS），它是利用反应物之间的高化学反应热的自加热和自传导作用来合成材料的一种技术，其特点是利用外部提供必要的能量诱发高放热化学反应体系局部发生化学反应，燃烧波形成化学反应前沿，此后化学反应在自身放出热量的支持下继续进行，表现为燃烧波蔓延至整个体系，最后合成所需材料，是制备无机化合物高温材料的一种新方法。在燃烧合成过程中，参与反应的物质可处于固态、液态或气态，但最终反应产物是固态。
华北理工大学，位于河北省唐山市，是一所省属重点骨干大学、省重点支持的国家一流大学建设高校 ；是中华人民共和国应急管理部、国家国防科技工业局与河北省人民政府共建高校，入选教育部卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家级大学生创新创业训练计划、新工科研究与实践项目、省部共建协同创新中心、国际中文教师奖学金接收院校 、国家专业综合改革试点。
（1）热压烧结和原位热压/固‑液相反应工艺虽可获得较高纯度的Tin+1ACn材料，但其制备设备的资金投入大，制备工艺相对复杂，对工作人员要求较高，烧后产物还需进一步破粉碎。（2）燃烧合成法，虽然制备工艺简单，能耗很小，对设备的要求也较低，但烧后产物的纯度还有待进一步提高。以上正是当前Tin+1ACn材料走向工程化广泛应用过程中必须解决的问题，只有以相对较低的成本制备出高纯度的Tin+1ACn粉体材料才能满足工程和尖端科技领域的迫切需求
技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地保定，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接次项目
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