二硼化钛和碳化钛的高温高压制备

    二硼化钛作为过渡金属化合物具有许多优良性能，如耐高温、抗磨损、高硬度，良好的化学惰性、导电和导热性等，在诸多领域具有广泛的用途。常规的二硼化钛材料制备方法要获得的相对密度大于90%的产品很难，如何提高样品的致密性一直是该领域研究的热点问题。
    高温高压作为一种极端条件，在材料科学研究领域具有重要的作用。利用高温高压制备材料具有清洁、快速等优点，研究制备TiB2、TiB2-TiC复合材料，及其高压效应对其物性的变化，具有十分重要的意义。吉林大学的黎军军等以高纯的化学计量配比Ti粉与B粉为原料，利用国产六面顶液压机在高温高压条件：4.0-5.5GPa、温度1600-2000K、保温高压时间10-60分钟条件下成功制备出晶粒尺寸约500纳米，相对密度可达到99%以上的TiB2体材料，并且致密性随高压烧结时间出现先增加后轻微降低。该样品在低负载下体现出超硬材料性质（F=0.49N，Hv=40GPa）。该结果与近年来报道的具有金属特性的超硬材料WB4和ReB2的结果相当。维氏硬度值随着样品的晶粒尺寸逐渐增大（烧结时间的增加）出现始增加后轻微下降。高压下制备的二硼化钛样品室温电阻率接近二硼化钛单晶样品值，并随着制备压力增加而降低以及随着晶粒的长大而增加。在高温高压方法制备的二硼化钛中得到的高性能，可能与晶粒的大小有关。优化制备条件，控制样品中的晶粒大小，有可能进一步优化二硼化钛体材料的性能。
    高温高压方法是一种有效的制备高熔点陶瓷材料方法，大大缩短了样品的制备时间，并有助于优化材料的性能。

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