CN108383133A - 一种采用Sn助熔剂合成Ti3B2N的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种采用Sn助熔剂合成Ti₃B₂N的方法，包括如下步骤：分别称取TiH₂粉、无定型B粉和六方BN粉；TiH₂粉、无定型B粉和六方BN粉三种原料的摩尔比TiH₂∶B∶BN＝(2.5～3.5)∶(0.7～1.3)∶(0.7～1.3)。将称取的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；向混合料中加入该混合料重量比20～30％的金属Sn粉作为助熔剂，混合均匀，压片，将压片放入石英管中，抽真空充Ar气密封；将石英管升温至600～800℃，保温12～24h；待上述步骤完成后得样品；样品随炉自然冷却至室温后，再采用稀盐酸除去样品中残留的Sn，得Ti₃B₂N。本发明通过添加Sn粉助熔剂，成功将Ti₃B₂N合成温度降低到了600～800℃，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，适合工业规模化生产，降低生产成本。

Description

一种采用Sn助熔剂合成Ti3B2N的方法

技术领域

本发明属于结构材料领域，具体涉及的是一种采用Sn助熔剂合成Ti₃B₂N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。

发明内容

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Sn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Sn助熔剂合成Ti₃B₂N的方法，所述合成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)；

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；

3)向步骤2)中的混合料中加入该混合料重量比20～30％的金属Sn粉作为助熔剂，混合均匀，压片，将压片放入石英管中，抽真空充Ar气密封；将该石英管升温至600～800℃，保温12～24h；

4)待步骤3)完成后得样品；，样品随炉自然冷却至室温后，再采用稀盐酸除去样品中残留的Sn，得Ti₃B₂N。

如上所述的采用Sn助熔剂合成Ti₃B₂N的方法，优选，步骤2)中，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。

如上所述的采用Sn助熔剂合成Ti₃B₂N的方法，优选，加入无水乙醇混合搅拌5～30h后，自然晾干。

如上所述的采用Sn助熔剂合成Ti₃B₂N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。

如上所述的采用Sn助熔剂合成Ti₃B₂N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1～5mm。

如上所述的采用Sn助熔剂合成Ti₃B₂N的方法，优选，步骤1)中，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Sn助熔剂合成Ti₃B₂N的方法，优选，步骤3)中，以5～10℃/min的速率升温至600～800℃，保温12～24h；优选地，以6～8℃/min的速率升温至600～800℃，保温12～24h。

如上所述的采用Sn助熔剂合成Ti₃B₂N的方法，优选，步骤3)中，升温至600～800℃，保温15～22h；优选地，升温至600～700℃；优选地，保温15～20h。

如上所述的采用Sn助熔剂合成Ti₃B₂N的方法，优选，步骤4)中，所述稀盐酸的浓度为10-20％。

如上所述的采用Sn助熔剂合成Ti₃B₂N的方法，优选，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、在本发明通过添加Sn粉助熔剂，成功将Ti₃B₂N合成温度降低到了600～800℃，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。

附图说明

图1：本发明中具体实施例1制备的Ti₃B₂N样品的XRD图谱。

图2：Ti₃B₂N化合物的理论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制备的Ti₃B₂N样品的XRD图谱。

图5：本发明中具体实施例3制备的Ti₃B₂N样品的XRD图谱。

图6：本发明中具体实施例4制备的Ti₃B₂N样品的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Sn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＝(2.5～3.5)(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)；

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；

3)向步骤2)中的混合料中加入该混合料重量比20～30％(例如20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％)的金属Sn粉作为助熔剂，混合均匀，压片，将压片放入石英管中，抽真空充Ar气密封；将该石英管升温至600～800℃(例如650℃、660℃、680℃、700℃、720℃、740℃、760℃、780℃、800℃)，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)；

4)待步骤3)完成后得样品；样品随炉自然冷却至室温后，再采用稀盐酸除去样品中残留的Sn，得Ti₃B₂N。

在步骤3)中，压片过程中的压力须在3-8MPa(例如4MPa、4.5MPa、5MPa、5.5MPa、6MPa、6.5MPa、7MPa、7.5MPa、7.8MPa)。优选地，压片过程中的压力须在5MPa。

为使物料混合更加均匀，在TiH₂粉、无定型B粉、六方BN粉的混匀过程中优选添加无水乙醇作为分散剂。在步骤2)中，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均匀后，自然晾干。优选地，加入无水乙醇混合搅拌5～30h(例如6h、7h、8h、9h、10h、11h、12h、13h、15h、18h、20h、21h、22h、23h、25h、26h、28h、29h)后，自然晾干。

在本发明的具体实施例中，进一步优选，无水乙醇的加入量保证其液面没过物料，即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。进一步优选，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1～5mm(例如1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、4.8mm)。

在本发明的具体实施例中，进一步优选，步骤1)中，TiH₂粉、无定型B粉和六方BN粉三种原料的摩尔比TiH₂∶B∶BN＝(2.5～3)(例如2.65、2.75、2.85、2.95)∶(1～1.3)(例0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。

在本发明的具体实施例中，进一步优选，步骤3)中，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)的速率升温至600～800℃(例如650℃、660℃、680℃、700℃、720℃、740℃、760℃、780℃、800℃)，保温12～24h。优选地，以6～8℃/min(例如6.2℃/min、6.5℃/min、7.3℃/min、7.6℃/min、7.8℃/min)的速率升温。

在本发明的具体实施例中，进一步优选，步骤3)中，在惰性保护气氛下升温至600～800℃(例如650℃、660℃、680℃、700℃、720℃、740℃、760℃、780℃、800℃)，保温15～22h；优选地，在惰性保护气氛下升温至600～700℃(例如610℃、620℃、630℃、640℃、650℃、660℃、670℃、680℃、690℃)。再优选地，保温15～20h。

在本发明的具体实施例中，进一步优选，步骤4)中，所述稀盐酸的浓度为10-20％(例如11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％)；优选地，样品在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Sn的含量，本发明对此不作限定。

总而言之，本发明采用Sn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，加入重量比20～30％的金属Sn粉作为助熔剂，混合均匀，压片，将压片放入石英管中，抽真空充Ar气密封；将该石英管以5～10℃/min的速率升温至600～800℃，保温12～24h；反应完成后，在惰性保护气氛下，样品随炉自然冷却至室温；采用稀盐酸除去样品中残留的Sn，得Ti₃B₂N。在本发明合成方法中，通过添加Sn粉助熔剂，成功将Ti₃B₂N合成温度降低到了600～800℃。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。即本发明选用Sn粉助熔剂的原因：1)Sn熔点低232℃；2)同时不存在Sn-B、Sn-N、Sn-B-N的二元或三元化合物。故采用熔点较低的Sn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Sn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Sn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25％的金属Sn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Sn，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1。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2。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)。

对照例1

本对照例与实施例1的不同之处在于：没有加入Sn助熔剂，没有进行盐酸浸泡。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Sn助熔剂的情况下，对比例并不能获得Ti₃B₂N相。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于：TiH₂粉、无定型B粉、六方BN粉三种原料的摩尔比TiH₂∶B∶BN＝2.5∶1.3∶1.3。其他与实施例1相同。

本实施例制备的产品的XRD图谱见图4。虽然仍然是含有Ti₃B₂N、TiB₂和TiN三种相，但是实施例2与实施例1对比可知，该实施例2合成的样品中Ti₃B₂N的含量相比实施例1中的有减少。

实施例3

本实施例与实施例1的不同之处在于：含有样品的石英管加热温度为600℃。其他与实施例1相同。

本实施例制备的产品的XRD图谱见图5。本实施例虽然仍然是含有Ti₃B₂N、TiB₂和TiN三种相，但是该实施例3合成的样品中Ti₃B₂N的含量相比实施例1中的有减少。

实施例4

本实施例与实施例1的不同之处在于：高温反应时间为12h。其他与实施例1相同。

本实施例制备的产品的XRD图谱见图6。虽然仍然是含有Ti₃B₂N、TiB₂和TiN三种相，但是该实施例3合成的样品中Ti₃B₂N的含量相比实施例1中的有减少。

实施例5

本实施例提供一种采用Sn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25％的金属Sn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；将素坯块体置于石英管中，抽真空充入Ar气，密封石英管；将该石英管以6℃/min的速率升温至700℃，保温14h。

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Sn，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。

实施例6

本实施例提供一种采用Sn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30％的金属Sn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Sn，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1中的相近似。

实施例7

本实施例提供一种采用Sn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22％的金属Sn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；将素坯块体置于石英管中，抽真空充入Ar气，密封石英管；将该石英管以7℃/min的速率升温至750℃，保温20h。

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16％稀盐酸中浸泡除去样品中残留的Sn，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1中的相近似。

实施例8

本实施例提供一种采用Sn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＝2.8)∶1.1∶0.9；

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21h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1mm。

3)向步骤2)中的混合料中加入该混合料重量比28％的金属Sn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7MPa)，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7℃/min的速率升温至650℃，保温15h。

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Sn，浸泡的时间为96h，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。

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、在本发明通过添加Sn粉助熔剂，成功将Ti₃B₂N合成温度降低到了600～800℃，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。

Claims (10)

1.一种采用Sn助熔剂合成Ti₃B₂N的方法，其特征在于，所述合成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)；

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；

3)向步骤2)中的混合料中加入该混合料重量比20～30％的金属Sn粉作为助熔剂，混合均匀，压片，将压片放入石英管中，抽真空充Ar气密封；将该石英管升温至600～800℃，保温12～24h；

4)待步骤3)完成后得样品；，样品随炉自然冷却至室温后，再采用稀盐酸除去样品中残留的Sn，得Ti₃B₂N。

2.如权利要求1所述的采用Sn助熔剂合成Ti₃B₂N的方法，其特征在于，步骤2)中，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。

3.如权利要求2所述的采用Sn助熔剂合成Ti₃B₂N的方法，其特征在于，加入无水乙醇混合搅拌5～30h后，自然晾干。

4.如权利要求2所述的采用Sn助熔剂合成Ti₃B₂N的方法，其特征在于，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。

5.如权利要求2或4所述的采用Sn助熔剂合成Ti₃B₂N的方法，其特征在于，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。

6.如权利要求1所述的采用Sn助熔剂合成Ti₃B₂N的方法，其特征在于，步骤1)中，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。

7.如权利要求1所述的采用Sn助熔剂合成Ti₃B₂N的方法，其特征在于，步骤3)中，以5～10℃/min的速率升温至600～800℃，保温12～24h；

优选地，以6～8℃/min的速率升温至600～800℃，保温12～24h。

8.如权利要求1所述的采用Sn助熔剂合成Ti₃B₂N的方法，其特征在于，步骤3)中，升温至600～800℃，保温15～22h；

优选地，升温至600～700℃；

优选地，保温15～20h。

9.如权利要求1所述的采用Sn助熔剂合成Ti₃B₂N的方法，其特征在于，步骤4)中，所述稀盐酸的浓度为10-20％。

10.如权利要求9所述的采用Sn助熔剂合成Ti₃B₂N的方法，其特征在于，所述样品在所述稀盐酸中浸泡的时间为24～96h。