一种利用石油焦化学反应法制备TiC陶瓷粉体的方法 本发明属于陶瓷材料制备领域，涉及到TiC陶瓷粉体制备。
TiC是一种常用的面心立方晶体结构陶瓷材料，具有高硬度、高熔点、高导电性和很高的化学稳定性，在机械、化工及电子等技术领域具有广泛的应用背景。
现有技术制备TiC陶瓷粉体的主要方法是：利用碳与金属Ti直接反应制取碳化物粉体，或采用TiO2粉与石墨C在高温下合成TiC陶瓷粉体，或采用TiO2与碳黑在通氢气的碳管炉或高频真空炉(1800K～2100K)中反应制得TiC粉体。
现有技术的缺点是：制备温度高、工艺复杂、成本高。为了克服现有技术的不足，找到工艺过程简单、成本低廉的方法制备TiC陶瓷粉体，特提出本发明的技术解决方案。
本发明的基本构思是，依据石油焦中的C与Ti粉末发生化学反应生成TiC，并放出大量热的原理。根据石油焦中杂质含量的高低不同，定出石油焦中C与Ti粉末化学反应预定反应温度Tk，在惰性气体保护下，在预定温度Tk下用钨丝电点火点燃坯体，制备出TiC陶瓷粉体。
本发明所设计的一种利用石油焦化学反应法制备TiC陶瓷粉体的方法，其特征在于：取粒度为100目～200目的Ti粉末与石油焦，按Ti与石油焦中C原子比1∶1的比例混合，装入混料罐中，行星轮式球磨机转速控制在150转/分，混料1h，取出在1～3MPa压力下制成坯体，使用惰性气体保护，在预定温度Tk下用钨丝电点火点燃坯体，制备出TiC陶瓷粉体。
本发明所设计的一种利用石油焦化学反应法制备TiC陶瓷粉体的方法，其进一步特征在于，预定温度Tk是：25℃～150℃；预定温度Tk的选择方法是：当石油焦中杂质含量在1～6wt％时，Tk选25℃～80℃；当石油焦中杂质含量在6～10wt％时，Tk选81℃～115℃；当石油焦中杂质含量在10～15wt％时，Tk选116℃～150℃。
现有技术一般需要在高温下用纯C粉合成TiC，成本高、工艺复杂。本发明利用石油炼制过程中低附加值副产品——石油焦作为原料，制备TiC陶瓷粉体，制备过程工艺简单、成本低，同时解决了废料处理问题。目前在现有技术条件下，石油焦的利用价值很低，其中部分用于制造碳素产品，但大部分石油焦用于燃料，不仅利用效益低，而且严重污染环境。
本发明的主要优点是：(1)工艺简单、成本低、制备温度低，(2)解决了石油炼制行业的固体廉价副产物处理问题，同时有利于环境保护。(3)提高了石油焦综合利用价值。
下面结合本发明的具体实例，进一步说明本发明的细节。
实施例1：
原料为100目～200目地商用Ti粉，200目的石油焦粉，石油焦经测定杂质总含量为4.0wt％。按Ti与石油焦中碳的原子比为1∶1配料，取Ti粉48克，石油焦12.50克，共配料60.50g。混合后放入混料罐中；行星轮式球磨机转速设定为150转/分，混料时球料比为20∶1，将钢罐用橡胶圈密封后，抽真空至10-3～10-2乇，充入氩气，压力为1.0atm，混料1h后，用3MPa的压力压制成坯体。
石油焦中杂质含量在1～6wt％范围时，对应的预定温度Tk在25℃～80℃，具体Tk温度选择与石油焦中杂质含量的对应关系如下：当石油焦中杂质含量在1～2.5wt％范围时，预定温度Tk取25℃～40℃范围；石油焦中杂质含量在2.5～4.0wt％的范围时，预定温度Tk取40℃～60℃的范围；石油焦中杂质含量在4.0～6wt％的范围时，预定温度Tk取60℃～80℃的范围。本实施例Tk取60℃～80℃，在惰性气体保护下，用钨丝电点火点燃坯体，制备出TiC陶瓷粉体。
实施例2：
原料为100目～200目的商用Ti粉，200目的石油焦粉，石油焦经测定杂质总含量为8.5wt％，按Ti与石油焦中碳的净含量的比例为1∶1配料，取Ti粉48克，石油焦13.11克，共配料61.11g。混合后放入混料罐中；行星轮式球磨机转速设定为150转/分，混料时球料比为20∶1，将钢罐用橡胶圈密封后，抽真空至至10-3～10-2乇，充入氩气，压力为1.0atm，混料1h后，用2MPa的压力压制成坯体。
石油焦中杂质含量在6～10wt％范围时，对应的预定温度Tk在81℃～115℃，具体Tk温度选择与石油焦中杂质含量的对应关系如下：当石油焦中杂质含量在6～8wt％范围时，预定温度Tk取81℃～1000℃范围；当石油焦中杂质含量在8～10wt％的范围时，预定温度Tk取100℃～115℃的范围。本实施例Tk取100℃～115℃，在惰性气体保护下，用钨丝电点火点燃坯体，制备出TiC陶瓷粉体。
实施例3：
原料为100目～200目的商用Ti粉，200目的石油焦粉，石油焦经测定杂质总含量为11.3wt％，按Ti与石油焦中碳的净含量的比例为1∶1配料，取Ti粉48克，石油焦13.53克，共配料61.53g。混合后放入混料罐中；行星轮式球磨机转速设定为150转/分，混料时球料比为20∶1，将钢罐用橡胶圈密封后，抽真空至10-3～10-2乇，充入氩气，压力为1.0atm，混料1h后，用3MPa的压力压制成坯体。
石油焦中杂质含量在10～15wt％范围时，对应的预定温度Tk在116℃～150℃，具体Tk温度选择与石油焦中杂质含量的对应关系如下：当石油焦中杂质含量在10～12.5wt％范围时，预定温度Tk取116℃～135℃范围；当石油焦中杂质含量在12.5～15wt％的范围时，预定温度Tk取135℃～150℃的范围。本实施例Tk取116℃～135℃，在惰性气体保护下，用钨丝电点火点燃坯体，制备出TiC陶瓷粉体。