一种采用金属粉助熔剂合成三元层状化合物的方法与流程

本发明属于结构材料领域，具体涉及的是一种采用金属粉助熔剂合成三元层状化合物的方法。

背景技术：

ti3b2n是一种新型的三元层状化合物，它具有高模量(杨氏模量430.22gpa，剪切模量181.06gpa)，高强度等。同时，ti3b2n具有很低的密度(理论密度4.80g/cm³)。

中国专利申请2016100610872公开了一种新型陶瓷晶体ti3b2n及其制备方法，该申请采用高温固相反应法合成ti3b2n，但是该申请需要的合成温度较高1100-1200℃，不利于产品的实际生产，且高温生产成本较高，且该申请公开的合成技术尚不成熟，还需继续改进。

因此，寻找其它合成方法，降低合成温度，对于ti3b2n材料的实际应用具有很好的现实意义。

技术实现要素：

本发明目的是克服上述现有技术中新材料ti3b2n的合成温度高的问题缺陷，而提出的一种采用金属粉al、pb和zn助熔剂合成ti3b2n的方法。本发明提供的合成方法可以大幅降低ti3b2n的合成温度，适合工业规模化生产，降低生产成本。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种采用金属粉助熔剂合成三元层状化合物的方法，所述三元层状化合物为ti3b2n，合成所述ti3b2n的方法包括：

首先将tih2粉、无定型b粉和六方bn粉混合搅拌均匀得混合料；接着在混合料中加入金属粉作为助熔剂并混合均匀，压片，并在惰性保护气氛下升温到设定温度并保温一定时间，得样品；最后在惰性保护气氛下，样品自然冷却至室温后，再采用稀盐酸除去样品中残留的金属粉助熔剂，得ti3b2n；

所述金属粉助熔剂为al粉、pb粉或者zn粉；

当加入的金属粉助熔剂为al粉，在惰性保护气氛下升温到700～1000℃并保温2～12h；

当加入的金属粉助熔剂为pb粉，压片后放入石英管中，在惰性保护气氛下将该石英管升温至600～900℃并保温12～24h；

当加入的金属粉助熔剂为zn粉，在惰性保护气氛下升温到700～1000℃，保温1～6h。

如上所述的采用金属粉助熔剂合成三元层状化合物的方法，优选，在混合料中加入金属粉的量具体如下：

当加入的金属粉助熔剂为al粉，需要加入该混合料重量比5～15％的金属al粉；

当加入的金属粉助熔剂为pb粉，需要加入该混合料重量比15～30％的金属pb粉；

当加入的金属粉助熔剂为zn粉，需要加入该混合料重量比5～15％的金属zn粉。

如上所述的采用金属粉助熔剂合成三元层状化合物的方法，优选，当加入的金属粉助熔剂为al粉，在惰性保护气氛下升温到700～1000℃，保温3～5h或7-11h；优选地，在惰性保护气氛下升温至700～900℃并保温4～5h或7-11h；

当加入的金属粉助熔剂为pb粉，压片后放入石英管中，在惰性保护气氛下将该石英管升温至600～900℃并保温15～22h；优选地，升温至700～900℃并保温15～20h；

当加入的金属粉助熔剂为zn粉，在惰性保护气氛下升温到700～1000℃并保温3～5h；优选地，在惰性保护气氛下升温至700～900℃并保温4～5h。

如上所述的采用金属粉助熔剂合成三元层状化合物的方法，优选，所述tih2粉、无定型b粉和六方bn粉放入反应器中混合搅拌均匀过程为：在tih2粉、无定型b粉、六方bn粉混合搅拌中再加入无水乙醇混合搅拌均匀后，自然晾干；

优选地，加入无水乙醇混合搅拌5～30h后，自然晾干。

如上所述的采用金属粉助熔剂合成三元层状化合物的方法，优选，无水乙醇的加入量必须满足该无水乙醇液面完全淹没高过tih2粉、无定型b粉和六方bn粉混合后的物料；

优选地，无水乙醇的加入量必须满足该无水乙醇液面完全淹没高过tih2粉、无定型b粉和六方bn粉混合后的物料1～5mm。

如上所述的采用金属粉助熔剂合成三元层状化合物的方法，优选，所述tih2粉、所述无定型b粉和所述六方bn粉三种原料的摩尔比tih2：b：bn＝(2.5～3.5)：(0.7～1.3)：(0.7～1.3)。

如上所述的采用金属粉助熔剂合成三元层状化合物的方法，优选，所述tih2粉、所述无定型b粉和所述六方bn粉三种原料的摩尔比tih2：b：bn＝(2.5～3)：(1～1.3)：(1～1.3)；

优选地，所述tih2粉、所述无定型b粉和所述六方bn粉三种原料的摩尔比tih2：b：bn＝3：1：1。

如上所述的采用金属粉助熔剂合成三元层状化合物的方法，优选，在惰性保护气氛下以以5～10℃/min的速率进行升温；

优选地，在惰性保护气氛下以以6～8℃/min的速率进行升温。

如上所述的采用金属粉助熔剂合成三元层状化合物的方法，优选，所述惰性保护气氛下的惰性气体为氩气或氮气；

优选地，所述惰性气体为氩气。

如上所述的采用金属粉助熔剂合成三元层状化合物的方法，优选，所述稀盐酸的浓度为10-20％；

优选地，所述样品在所述稀盐酸中浸泡的时间为24～96h。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下优异效果：

1、本发明提供的合成方法可以大幅降低ti3b2n的合成温度，该合成方法简单易操作，适合工业规模化生产，降低生产成本。

2、在本发明采用添加al粉助熔剂，成功将ti3b2n合成温度降低到了700～1000℃，采用添加pb粉助熔剂，成功将ti3b2n合成温度降低到了600～900℃，采用添加zn粉助熔剂，成功将ti3b2n合成温度降低到了700～1000℃；因此本发明的技术方案中这三种金属粉可以明显降低ti3b2n的合成温度，对于实际应用十分重要。

附图说明

图1ti3b2n化合物的理论xrd图谱。

图2本发明中具体实施例1采用al助熔剂制备的ti3b2n样品的xrd图谱。

图3本发明中对照例1的xrd图谱。

图4本发明中具体实施例2采用pb助熔剂制备的ti3b2n样品的xrd图谱。

图5本发明中对照例2的xrd图谱。

图6本发明中具体实施例3采用zn助熔剂制备的ti3b2n样品的xrd图谱。

图7本发明中对照例3的xrd图谱。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明的具体实施例提供一种采用金属粉助熔剂合成三元层状化合物的方法，该三元层状化合物为ti3b2n，合成ti3b2n的方法包括：

第一步，首先将tih2粉、无定型b粉和六方bn粉混合搅拌均匀得混合料。

tih2粉、无定型b粉和六方bn粉放入反应器中混合搅拌均匀过程为：在tih2粉、无定型b粉、六方bn粉混合搅拌中再加入无水乙醇混合搅拌均匀后，自然晾干；优选地，加入无水乙醇混合搅拌5～30h后，自然晾干

无水乙醇的加入量必须满足该无水乙醇液面完全淹没高过tih2粉、无定型b粉和六方bn粉混合后的物料；优选地，无水乙醇的加入量必须满足该无水乙醇液面完全淹没高过tih2粉、无定型b粉和六方bn粉混合后的物料1～5mm(例如1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、4.8mm)。

tih2粉、所述无定型b粉和所述六方bn粉三种原料的摩尔比tih2：b：bn＝(2.5～3.5)(例如2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4)：(0.7～1.3)(例如0.7、0.9、1.0、1.1、1.15、1.2、1.25、1.26、1.27)：(0.7～1.3)(例如0.7、0.9、1.0、1.1、1.15、1.2、1.25、1.26、1.27)。优选地，tih2粉、所述无定型b粉和所述六方bn粉三种原料的摩尔比tih2：b：bn＝(2.5～3)(例如2.65、2.75、2.85、2.95)：(1～1.3)(例如1.1、1.15、1.2、1.25、1.26、1.27)：(1～1.3)(例如1.1、1.15、1.2、1.25、1.26、1.27)；再优选地，所述tih2粉、所述无定型b粉和所述六方bn粉三种原料的摩尔比tih2：b：bn＝3：1：1。

第二步，接着在混合料中加入金属粉作为助熔剂并混合均匀，压片，并在惰性保护气氛下升温到设定温度并保温一定时间，得样品。

在本发明中，金属粉助熔剂为al粉、pb粉或者zn粉。

当加入的金属粉助熔剂为al粉，在惰性保护气氛下升温到700～1000℃(例如750℃、760℃、780℃、800℃、820℃、840℃、860℃、880℃、900℃、920℃、940℃、960℃、980℃、990℃)并保温2～12h(例如3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h、7h、7.5h、8h、8.5h、9h、9.5h、10h、10.5h、11h、11.5h)。

当加入的金属粉助熔剂为pb粉，压片后放入石英管中，在惰性保护气氛下将该石英管升温至600～900℃(例如650℃、660℃、680℃、700℃、720℃、740℃、760℃、780℃、800℃、820℃、840℃、860℃、880℃、890℃)并保温12～24h(例如13h、13.5h、14h、14.5h、15h、15.5h、16h、16.5h、17h、17.5h、18h、18.5h、19h、19.5h、20h、21h、22h、23h)。

当加入的金属粉助熔剂为zn粉，在惰性保护气氛下升温到700～1000℃(例如750℃、760℃、780℃、800℃、820℃、840℃、860℃、880℃、900℃、920℃、940℃、960℃、980℃、990℃)，保温1～6h例如(1.5h、1.8h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、5.8h)。

进一步优选，当加入的金属粉助熔剂为al粉，在惰性保护气氛下升温到700～1000℃(例如750℃、760℃、780℃、800℃、820℃、840℃、860℃、880℃、900℃、920℃、940℃、960℃、980℃、990℃)，保温3～5h或7-11h；优选地，在惰性保护气氛下升温至700～900℃(例如750℃、760℃、780℃、800℃、820℃、840℃、860℃、870℃、900℃)并保温4～5h或7-11h。

当加入的金属粉助熔剂为pb粉，压片后放入石英管中，在惰性保护气氛下将该石英管升温至600～900℃(例如650℃、660℃、680℃、700℃、720℃、740℃、760℃、780℃、800℃、820℃、840℃、860℃、880℃、890℃)并保温15～22h；优选地，升温至700～900℃(例如750℃、760℃、780℃、800℃、820℃、840℃、860℃、870℃、900℃)并保温15～20h。

当加入的金属粉助熔剂为zn粉，在惰性保护气氛下升温到700～1000℃(例如750℃、760℃、780℃、800℃、820℃、840℃、860℃、880℃、900℃、920℃、940℃、960℃、980℃、990℃)并保温3～5h；优选地，在惰性保护气氛下升温至700～900℃(例如750℃、760℃、780℃、800℃、820℃、840℃、860℃、870℃、900℃)并保温4～5h。

当加入的金属粉助熔剂为al粉，需要加入该混合料重量比5～15％的金属al粉；当加入的金属粉助熔剂为pb粉，需要加入该混合料重量比15～30％(例如16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％)的金属pb粉；当加入的金属粉助熔剂为zn粉，需要加入该混合料重量比5～15％(例如6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％)的金属zn粉。

在本发明中，在惰性保护气氛下以以5～10℃/min(例如5.5℃/min、6℃/min、6.5℃/min、7℃/min、7.5℃/min、8℃/min、8.5℃/min、9℃/min、9.5℃/min)的速率进行升温；优选地，在惰性保护气氛下以以6～8℃/min(例如6.2℃/min、6.5℃/min、7.3℃/min、7.6℃/min、7.8℃/min)的速率进行升温。

在本发明中，惰性保护气氛下的惰性气体为氩气或氮气；优选地，所述惰性气体为氩气。

第三步，最后在惰性保护气氛下，样品自然冷却至室温后，再采用稀盐酸除去样品中残留的金属粉助熔剂，得ti3b2n。

其中稀盐酸的浓度为10-20％(例如11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％)；优选地，所述样品在所述稀盐酸中浸泡的时间为24～96h(例如26h、27h、28h、29h、30h、35h、40h、45h、50h、55h、60h、65h、70h、75h、80h、85h、90h、95h)。具体浸泡时间取决于样品中金属粉的含量，本发明对此不作限定。

总而言之，本发明采用al、pb和zn助熔剂合成ti3b2n的方法：按tih2粉、无定型b粉、六方bn粉三种原料的摩尔比tih2：b：bn＝(2.5～3.5)：(0.7～1.3)：(0.7～1.3)，称取tih2粉、无定型b粉和六方bn粉；将称取的tih2粉、无定型b粉、六方bn粉混匀，加入金属粉作为助熔剂，混合均匀，压片，然后在惰性保护气氛下升温并保温后；反应完成后，在惰性保护气氛下，样品自然冷却至室温；采用稀盐酸除去样品中残留的金属粉，得ti3b2n。

在本发明合成方法中，采用添加al粉助熔剂，成功将ti3b2n合成温度降低到了700～1000℃。采用添加pb粉助熔剂，成功将ti3b2n合成温度降低到了600～900℃。采用添加zn粉助熔剂，成功将ti3b2n合成温度降低到了700～1000℃。本发明的技术方案能成功将合成温度降低的主要原因为：在较低温度下，采用熔点较低的助熔剂进行熔化，在这样有液体的环境下，会促进参与固相反应的原料的扩散，从而可以在较低温度下开始反应。具体是指：

即本发明选用al粉助熔剂的原因：1)al熔点低660℃；2)虽然al和b有二元相化合物alb12存在，但其合成温度需要1000℃以上；al和n有二元相化合物aln存在，但其合成温度需要1200℃以上；同时不存在al-b-n的三元化合物。故采用熔点较低的al粉作助熔剂能有效降低合成温度。

即本发明选用pb粉助熔剂的原因：1)pb熔点低327℃；2)同时不存在pb-b、pb-n、pb-b-n的二元或三元化合物。故采用熔点较低的pb粉作助熔剂能有效降低合成温度。

即本发明选用zn粉助熔剂的原因：1)zn熔点低419℃；2)同时不存在zn-b、zn-n、zn-b-n的二元或三元化合物。故采用熔点较低的zn粉作助熔剂能有效降低合成温度。

因此本发明可以明显降低ti3b2n的合成温度，对于实际应用十分重要。

以下实施例中zn粉、tih2粉、无定型b粉和六方bn粉均为市售产品，纯度为99.9％以上。

实施例1

本实施例提供一种采用al助熔剂合成ti3b2n的方法，合成ti3b2n的方法包括如下步骤：

1)分别称取tih2粉、无定型b粉和六方bn粉，备用；

且tih2粉、无定型b粉和六方bn粉三种原料的摩尔比tih2：b：bn＝3：1：1；

2)将步骤1)中称取的tih2粉、无定型b粉和六方bn粉放入容器中混合搅拌均匀，得混合料；

tih2粉、无定型b粉和六方bn粉放入容器中混合搅拌均匀过程为：在tih2粉、无定型b粉、六方bn粉混合搅拌中再加入无水乙醇混合搅拌18h后，自然晾干。其中，无水乙醇的加入量必须满足该无水乙醇液面完全淹没高过tih2粉、无定型b粉和六方bn粉混合后的物料3mm。

3)向步骤2)中的混合料中加入该混合料重量比10％的金属al粉作为助熔剂，在玛瑙研钵中混合均匀，压片(压片过程中的压力须在5mpa)，冷压成素坯块体；将素坯块体置于管式炉，然后在惰性保护气氛下以10℃/min的速率升温至900℃，保温3h。

4)待步骤3)完成后得样品；在惰性保护气氛下，样品自然冷却至室温后；将样品置于浓度为15％稀盐酸中浸泡除去样品中残留的al，浸泡的时间为48h，用蒸馏水稀释，过滤离心，可得ti3b2n黑色样品。

本实施例制备的ti3b2n产品的xrd图谱见图2。由于ti3b2n是一种新合成的物质，因此x射线衍射标准卡片库中尚未收录。采用晶体xrd谱图模拟软件poudrix，可得ti3b2n的理论xrd图谱，见图1。将图1和图2进行比对，可确定合成样品中主相为ti3b2n化合物。同时，样品中还含有少量的杂相(tin，jcpds卡片号：38-1420；tib2，jcpds卡片号：35-0741)。

实施例2

本实施例提供一种采用al助熔剂合成ti3b2n的方法，合成ti3b2n的方法包括如下步骤：

1)分别称取tih2粉、无定型b粉和六方bn粉，备用；

且tih2粉、无定型b粉和六方bn粉三种原料的摩尔比tih2：b：bn＝3.5：0.7：1；

2)将步骤1)中称取的tih2粉、无定型b粉和六方bn粉放入容器中混合搅拌均匀，得混合料；

tih2粉、无定型b粉和六方bn粉放入容器中混合搅拌均匀过程为：在tih2粉、无定型b粉、六方bn粉混合搅拌中再加入无水乙醇混合搅拌30h后，自然晾干。无水乙醇的加入量必须满足该无水乙醇液面完全淹没高过tih2粉、无定型b粉和六方bn粉混合后的物料2mm。

3)向步骤2)中的混合料中加入该混合料重量比15％的金属al粉作为助熔剂，在玛瑙研钵中混合均匀，压片(压片过程中的压力须在3mpa)，冷压成素坯块体；将素坯块体置于管式炉，然后在惰性保护气氛下以6℃/min的速率升温至700℃，保温4h。

4)待步骤3)完成后得样品；在惰性保护气氛下，样品自然冷却至室温后；将样品置于浓度为15％稀盐酸中浸泡除去样品中残留的al，浸泡的时间为30h，用蒸馏水稀释，过滤离心，可得ti3b2n黑色样品。

本实施例制备的产品的xrd图谱未示出。本实施例含有ti3b2n、tib2和tin三种相，且该实施例合成的样品中ti3b2n的含量与实施例1中的相近似。

对照例1

本对照例与实施例1的不同之处在于：没有加入al助熔剂。其他合成步骤同实施例1。

本对照例制备的产品的xrd图谱见图3。从图3可以看出，在该对比例与实施例1其它条件相同，但不加入al助熔剂的情况下，对比例并不能获得ti3b2n相。

实施例3

本实施例提供一种采用pb助熔剂合成ti3b2n的方法，合成ti3b2n的方法包括如下步骤：

1)分别称取tih2粉、无定型b粉和六方bn粉，备用；

且tih2粉、无定型b粉和六方bn粉三种原料的摩尔比tih2：b：bn＝3：1：1；

2)将步骤1)中称取的tih2粉、无定型b粉和六方bn粉放入容器中混合搅拌均匀，得混合料；

tih2粉、无定型b粉和六方bn粉放入容器中混合搅拌均匀过程为：在tih2粉、无定型b粉、六方bn粉混合搅拌中再加入无水乙醇混合搅拌18h后，自然晾干。其中，无水乙醇的加入量必须满足该无水乙醇液面完全淹没高过tih2粉、无定型b粉和六方bn粉混合后的物料3mm。

3)向步骤2)中的混合料中加入该混合料重量比20％的金属pb粉作为助熔剂，在玛瑙研钵中混合均匀，压片(压片过程中的压力须在5mpa)，冷压成素坯块体；将素坯块体置于石英管中，抽真空充入ar气，密封石英管；将该石英管以10℃/min的速率升温至800℃，保温18h。

4)待步骤3)完成后得样品；样品随炉自然冷却至室温后；将样品置于浓度为15％稀盐酸中浸泡除去样品中残留的pb，浸泡的时间为48h，用蒸馏水稀释，过滤离心，可得ti3b2n黑色样品。

本实施例制备的ti3b2n产品的xrd图谱见图4。由于ti3b2n是一种新合成的物质，因此x射线衍射标准卡片库中尚未收录。采用晶体xrd谱图模拟软件poudrix，可得ti3b2n的理论xrd图谱，见图1。将图1和图4进行比对，可确定合成样品中主相为ti3b2n化合物。同时，样品中还含有少量的杂相(tin，jcpds卡片号：38-1420；tib2，jcpds卡片号：35-0741)。

实施例4

本实施例提供一种采用pb助熔剂合成ti3b2n的方法，合成ti3b2n的方法包括如下步骤：

1)分别称取tih2粉、无定型b粉和六方bn粉，备用；

且tih2粉、无定型b粉和六方bn粉三种原料的摩尔比tih2：b：bn＝3：0.8：0.8；

2)将步骤1)中称取的tih2粉、无定型b粉和六方bn粉放入容器中混合搅拌均匀，得混合料；

tih2粉、无定型b粉和六方bn粉放入容器中混合搅拌均匀过程为：在tih2粉、无定型b粉、六方bn粉混合搅拌中再加入无水乙醇混合搅拌25h后，自然晾干。无水乙醇的加入量必须满足该无水乙醇液面完全淹没高过tih2粉、无定型b粉和六方bn粉混合后的物料4mm。

3)向步骤2)中的混合料中加入该混合料重量比20％的金属pb粉作为助熔剂，在玛瑙研钵中混合均匀，压片(压片过程中的压力须在8mpa)，冷压成素坯块体；将素坯块体置于石英管中，抽真空充入ar气，密封石英管；将该石英管以8℃/min的速率升温至800℃，保温17h。

4)待步骤3)完成后得样品；样品随炉自然冷却至室温后；将样品置于浓度为12％稀盐酸中浸泡除去样品中残留的pb，浸泡的时间为40h，用蒸馏水稀释，过滤离心，可得ti3b2n黑色样品。

本实施例制备的产品的xrd图谱未示出。本实施例含有ti3b2n、tib2和tin三种相，且该实施例合成的样品中ti3b2n的含量与实施例3中的相近似。

对照例2

本对照例与实施例3的不同之处在于：没有加入pb助熔剂，没有进行盐酸浸泡。其他合成步骤同实施例3。

本对照例制备的产品的xrd图谱见图5。从图5可以看出，在该对比例与实施例3其它条件相同，但不加入pb助熔剂的情况下，对比例并不能获得ti3b2n相。

实施例5

本实施例提供一种采用zn助熔剂合成ti3b2n的方法，合成ti3b2n的方法包括如下步骤：

1)分别称取tih2粉、无定型b粉和六方bn粉，备用；

且tih2粉、无定型b粉和六方bn粉三种原料的摩尔比tih2：b：bn＝3：1：1；

2)将步骤1)中称取的tih2粉、无定型b粉和六方bn粉放入容器中混合搅拌均匀，得混合料；

tih2粉、无定型b粉和六方bn粉放入容器中混合搅拌均匀过程为：在tih2粉、无定型b粉、六方bn粉混合搅拌中再加入无水乙醇混合搅拌18h后，自然晾干。其中，无水乙醇的加入量必须满足该无水乙醇液面完全淹没高过tih2粉、无定型b粉和六方bn粉混合后的物料3mm。

3)向步骤2)中的混合料中加入该混合料重量比10％的金属zn粉作为助熔剂，在玛瑙研钵中混合均匀，压片(压片过程中的压力须在5mpa)，冷压成素坯块体；将素坯块体置于管式炉，然后在惰性保护气氛下以10℃/min的速率升温至900℃，保温3h。

4)待步骤3)完成后得样品；在惰性保护气氛下，样品自然冷却至室温后；将样品置于浓度为15％稀盐酸中浸泡除去样品中残留的zn，浸泡的时间为48h，用蒸馏水稀释，过滤离心，可得ti3b2n黑色样品。

本实施例制备的ti3b2n产品的xrd图谱见图6。由于ti3b2n是一种新合成的物质，因此x射线衍射标准卡片库中尚未收录。采用晶体xrd谱图模拟软件poudrix，可得ti3b2n的理论xrd图谱，见图1。将图1和图6进行比对，可确定合成样品中主相为ti3b2n化合物。同时，样品中还含有少量的杂相(tin，jcpds卡片号：38-1420；tib2，jcpds卡片号：35-0741)。

实施例6

本实施例提供一种采用zn助熔剂合成ti3b2n的方法，合成ti3b2n的方法包括如下步骤：

1)分别称取tih2粉、无定型b粉和六方bn粉，备用；

且tih2粉、无定型b粉和六方bn粉三种原料的摩尔比tih2：b：bn＝2.5：1：1.3；

2)将步骤1)中称取的tih2粉、无定型b粉和六方bn粉放入容器中混合搅拌均匀，得混合料；

tih2粉、无定型b粉和六方bn粉放入容器中混合搅拌均匀过程为：在tih2粉、无定型b粉、六方bn粉混合搅拌中再加入无水乙醇混合搅拌10h后，自然晾干。无水乙醇的加入量必须满足该无水乙醇液面完全淹没高过tih2粉、无定型b粉和六方bn粉混合后的物料5mm。

3)向步骤2)中的混合料中加入该混合料重量比12％的金属zn粉作为助熔剂，在玛瑙研钵中混合均匀，压片(压片过程中的压力须在4mpa)，冷压成素坯块体；将素坯块体置于管式炉，然后在惰性保护气氛下以7℃/min的速率升温至850℃，保温4.5h。

4)待步骤3)完成后得样品；在惰性保护气氛下，样品自然冷却至室温后；将样品置于浓度为16％稀盐酸中浸泡除去样品中残留的zn，浸泡的时间为80h，用蒸馏水稀释，过滤离心，可得ti3b2n黑色样品。

本实施例制备的产品的xrd图谱未示出。本实施例含有ti3b2n、tib2和tin三种相，且该实施例合成的样品中ti3b2n的含量与实施例5中的相近似。

对照例3

本对照例与实施例5的不同之处在于：没有加入zn助熔剂。其他合成步骤同实施例5。

本对照例制备的产品的xrd图谱见图7。从图7可以看出，在该对比例与实施例5其它条件相同，但不加入zn助熔剂的情况下，对比例并不能获得ti3b2n相。

综上所述，本发明具有如下技术效果：

1、本发明提供的合成方法可以大幅降低ti3b2n的合成温度，该合成方法简单易操作，适合工业规模化生产，降低生产成本。

2、在本发明采用添加al粉助熔剂，成功将ti3b2n合成温度降低到了700～1000℃，采用添加pb粉助熔剂，成功将ti3b2n合成温度降低到了600～900℃，采用添加zn粉助熔剂，成功将ti3b2n合成温度降低到了700～1000℃；因此本发明的技术方案中这三种金属粉可以明显降低ti3b2n的合成温度，对于实际应用十分重要。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明待批权利要求保护范围之内。