專利名稱：超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷的微波燒結(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微波燒結(jié)，尤其涉及一種超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷的微波燒結(jié)。
背景技術(shù)：
TiCN基金屬陶瓷是20世紀(jì)70年代初發(fā)展起來(lái)的一種新型刀具材料，其優(yōu)異的性能填補(bǔ) 了 WC基硬質(zhì)合金和陶瓷之間的空白，特別適用于200 400m/min的高轉(zhuǎn)速下鋼和鑄鐵的半精 加工和精加工。目前，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)TiCN基金屬陶瓷的傳統(tǒng)燒結(jié)方法，主要為常規(guī)真空燒結(jié)/ 氣氛保護(hù)燒結(jié)，利用石墨等加熱體發(fā)熱，通過(guò)輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)等方式使得材料由表及里地 升溫，這種加熱方式需要較長(zhǎng)的時(shí)間升溫和保溫，才能使燒結(jié)的TiCN基金屬陶瓷材料達(dá)到一 定的強(qiáng)度和硬度。目前，國(guó)內(nèi)公布的關(guān)于TiCN方面的專利文獻(xiàn)主要分為兩個(gè)方面首先是 TiCN粉體的合成和制備，如ZL90103830. X、ZL 02125986. 0、ZL200410023706. 6、CN1803587A(申 請(qǐng)?zhí)?00510042366. 6) 、 CN1699284A(申請(qǐng)?zhí)?00510010013. 8) 、 CN 1974403A(申請(qǐng)?zhí)?200610022475. 6) 、 CN1944249A(申請(qǐng)?zhí)?00610134116. X);再有TiCN基金屬陶瓷材料的成份， 如ZL 93108190.4、 ZL 02138161.5、 CN101128610A 、 CN1011189090A等。上述公開文獻(xiàn)中 披露的信息顯示，真正涉及材料燒結(jié)工藝的，使用的均為常規(guī)的真空燒結(jié)或氣氛保護(hù)燒結(jié)技 術(shù)方案，它存在燒結(jié)和保溫時(shí)間長(zhǎng)，能耗大、容易使材料晶粒粗大等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述情況,本發(fā)明的目的是提供一種超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷的微波燒結(jié)工藝， 它能使材料內(nèi)外同時(shí)加熱，升溫速度快，加熱時(shí)間短，工藝簡(jiǎn)便，燒結(jié)出的材料晶粒比常規(guī) 燒結(jié)細(xì)小，性能更加優(yōu)異，且生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高，安全可靠、高效節(jié)能。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的， 一種超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷的微波燒結(jié)，它以300fflz 8GHz 頻率微波介質(zhì)作熱源，使超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷坯料吸收微波能量而完成燒結(jié)過(guò)程， 此燒結(jié)過(guò)程中按超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷坯料碳氮比的比值分別使用真空和氣氛保護(hù)兩 種微波加熱燒結(jié)工藝。
為了優(yōu)化上述技術(shù)方案，其進(jìn)一步的措施是
超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷坯料碳氮比的比值等于大于1.5，使用真空微波加熱燒結(jié) 工藝。
超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷坯料碳氮比的比值小于1.5，使用氣氛保護(hù)微波加熱燒結(jié)
工藝。
真空微波加熱燒結(jié)工藝中，其真空度不超過(guò)1X 10—卞a，升溫速率為20。C 50'C/分鐘， 最高燒結(jié)溫度為1300。C 150(TC，保溫時(shí)間為5 30分鐘，升溫過(guò)程中至少在650。C和1100°C 時(shí)均保溫3 10分鐘。
氣氛保護(hù)微波加熱燒結(jié)工藝中，其氣氛是氬氣、氮?dú)鈿怏w或氬氣-氮?dú)狻鍤?氫氣氣體 中的一種，燒結(jié)時(shí)氣體壓力為102 106Pa，氣體純度不低于99%，氣體中氮?dú)?氬氣和氫氣/ 氬氣的比值為1:19 3:17，升溫速率為15" 40。C/分鐘，最高燒結(jié)溫度為1300。C 150(TC，
保溫時(shí)間為5 30分鐘，升溫過(guò)程中至少在650。C和IIO(TC時(shí)均保溫3 10分鐘。
微波加熱燒結(jié)工藝中獲得的超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷燒結(jié)體的晶粒平均粒徑為 0. 2tim lym。
本發(fā)明采用300MHz 8GHz頻率微波加熱燒結(jié)不同碳氮比的碳氮化鈦基金屬陶瓷，并針對(duì) 不同碳氮比的碳氮化鈦基金屬陶瓷坯料分別使用真空微波燒結(jié)和氣氛保護(hù)微波燒結(jié)的技術(shù)方 案，克服了使用傳統(tǒng)真空或氣氛保護(hù)燒結(jié)工藝，存在加熱效率低，燒結(jié)時(shí)間長(zhǎng)，能耗大，環(huán) 境污染嚴(yán)重，晶粒粗大等缺陷。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)所產(chǎn)生的有益效果
(a) 本發(fā)明應(yīng)用300MHz 8GHz頻率微波介質(zhì)作熱源，將不同碳氮比的TiCN基金屬陶 瓷坯料分別使用真空和氣氛保護(hù)兩種微波加熱燒結(jié)工藝，從而控制了 TiCN基金屬陶瓷中氮的 逸出，保證了TiCN基金屬陶瓷的使用性能。
(b) 根據(jù)碳氮化鈦基金屬陶瓷坯料中的氮碳比的比值不同分別使用真空和氣氛保護(hù)兩種 微波加熱燒結(jié)工藝，以最佳的工藝產(chǎn)出最優(yōu)的產(chǎn)品，達(dá)到了節(jié)能、高效的目的，實(shí)現(xiàn)了微波 加熱燒結(jié)可縮短總加熱燒結(jié)時(shí)間2-6小時(shí)的能效目標(biāo)。
(c) 本發(fā)明的微波加熱燒結(jié)過(guò)程中，因材料本身吸收微波將微波能轉(zhuǎn)化為自身的熱能， 熱源在產(chǎn)品內(nèi)部，形成體熱源狀態(tài)，能實(shí)現(xiàn)碳氮化鈦基金屬陶瓷坯料的"整體"加熱，"均 勻"加熱，使燒結(jié)體的組織結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，其應(yīng)力更小，能夠在快速加熱、升溫、保溫過(guò)程 中得到顆粒細(xì)小、性能優(yōu)良的碳氮化鈦基金屬陶瓷超細(xì)晶粒，同時(shí)微波加熱慣性極小，要開
就開，要停就停，能實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)控制，有利于節(jié)約生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率。
(d) 本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，加熱、保溫時(shí)間短，升溫速度快，加熱均勻可靠，可
細(xì)化材料晶粒，且設(shè)備投入少，燒結(jié)周期短，其完成微波加熱燒結(jié)過(guò)程的總加熱燒結(jié)時(shí)間最 少只有37分鐘，最長(zhǎng)只有150分鐘，高效節(jié)能無(wú)污染，易于實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)，商業(yè)潛力大，市 場(chǎng)前景十分可觀，極具推廣價(jià)值。
本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于其它具有較強(qiáng)微波吸收能力的陶瓷、陶瓷基復(fù)合材料及金屬間化合 物材料的燒結(jié)。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。


圖1為本發(fā)明超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷的微波加熱燒結(jié)工藝的流程框圖。
圖2為本發(fā)明使用真空微波加熱燒結(jié)工藝的升溫控制圖。
圖3為本發(fā)明使用氬氣氣氛保護(hù)微波加熱燒結(jié)工藝的升溫控制圖。
圖4(表l)為本發(fā)明使用真空微波加熱燒結(jié)工藝與使用傳統(tǒng)燒結(jié)工藝燒結(jié)的TiCN基金屬 陶瓷燒結(jié)體性能對(duì)照表。
圖5(表2)為本發(fā)明使用氬氣氣氛保護(hù)微波加熱燒結(jié)工藝與使用傳統(tǒng)燒結(jié)工藝燒結(jié)的 TiCN基金屬陶瓷燒結(jié)體性能對(duì)照表。
圖6為本發(fā)明按(a、 b、 c、 d、 e)真空微波加熱燒結(jié)工藝分別燒結(jié)的超細(xì)晶粒碳氮化釹基 金屬陶瓷燒結(jié)體(B、 C、 D、 E、 F)和按傳統(tǒng)燒結(jié)工藝燒結(jié)的碳氮化鈦基金屬陶瓷燒結(jié)體(A) 的掃描電鏡(SEM)顯微組織圖。
圖7為本發(fā)明按(f、 g、 h、 i、 j)氬氣氣氛保護(hù)微波加熱燒結(jié)工藝分別燒結(jié)的超細(xì)晶粒碳 氮化鈦基金屬陶瓷燒結(jié)體(A、 B、 C、 D、 E)的掃描電鏡(SEM)顯微組織圖。'
具體實(shí)施例方式
參見附圖， 一種超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷的微波燒結(jié)，它以300MHz 8GHz頻率微波 介質(zhì)作熱源，使超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷坯料吸收微波能量而完成燒結(jié)過(guò)程，此燒結(jié)過(guò) 程中按超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷坯料碳氮比的比值分別使用真空和氣氛保護(hù)兩種微波加 熱燒結(jié)工藝。
其工藝流程為微波介質(zhì)-碳氮化鈦基金屬陶瓷坯料-碳氮比的比值-碳氮比的比值等于大 于1. 5-真空微波加熱燒結(jié)工藝-燒結(jié)體；和-碳氮比的比值小于1. 5-氣氛保護(hù)微波加熱燒結(jié)工 藝-燒結(jié)體。
具體操作是首先選定300MHz 8GHz頻率微波爐作加熱、燒結(jié)熱源，確定超細(xì)晶粒碳氮 化鈦基金屬陶瓷坯料中碳氮比的比值，如，基體相TiCN中碳氮比的比值等于大于1. 5時(shí)，使 用真空微波加熱燒結(jié)工藝；碳氮比的比值小于1.5時(shí)，使用氣氛保護(hù)微波加熱燒結(jié)工藝。
然后，將粒度小于等于lum (微米)的原始粉末制得的超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷坯 料放入微波爐內(nèi)，設(shè)置微波爐加熱、燒結(jié)過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù)。
真空微波加熱燒結(jié)中，控制真空度不超過(guò)1X10—'Pa(帕斯卡)，升溫速率為2(TC 5(TC/
分鐘；氣氛保護(hù)微波加熱燒結(jié)中，其氣氛是氬氣、氮?dú)鈿怏w或氬氣-氮?dú)?、氬?氫氣氣體中 的一種，氣體壓力為102 106Pa，氣體純度(體積分?jǐn)?shù))不低于99%，氣體中氮?dú)?氬氣和氫 氣/氬氣的比值為1:19 3:17，升溫速率為15'C 40"C/分鐘，升溫由微波加熱、燒結(jié)程序自 動(dòng)控制微波功率輸出大小，由室溫升至最高130(TC 150(TC的時(shí)間為真空微波加熱、燒結(jié) 總時(shí)間為37 125分鐘，氣氛保護(hù)微波加熱、燒結(jié)總時(shí)間為43.5 150分鐘，中間設(shè)置保溫 時(shí)間為3 10分鐘，在最高點(diǎn)的保溫時(shí)間為5 30分鐘，然后控制冷卻或隨爐冷卻成燒結(jié)體。 實(shí)施例1
取一定配比的TiC。.7N。.3、 WC、 TaC 、 Co、 Ni、 Mo2C、 ZrC、 VC粉末，按照下列質(zhì)量比配成 混合料
TiC。.7N。.3 50.5wt% WC 15wt% TaC 10wt% Mo2C 8wt% Co 10wt% Ni 5wt% ZrC 1.Owt%VC 0. 5wt%
上述各組分粉末粒度為《1 " m。
然后通過(guò)粉末冶金方法制成坯料，其過(guò)程為
(1) 濕磨將上述混合粉末裝入QM-1SP4型球磨機(jī)不銹鋼球磨罐中，按200 400ml/l加 入正已烷，選用①5硬質(zhì)合金球，球料比為5: 1，轉(zhuǎn)速200rpm，球磨48 96小時(shí)；
(2) 加入成型劑按3 5wtM稱取石蠟，溶于正已烷中，加入球磨罐與混合料一起濕磨；
(3) 過(guò)篩將球磨后的料漿過(guò)60目篩，沉淀1 2小時(shí)；
(4) 干燥將沉淀料放入ZK-82BB型電熱真空干燥箱中，于70 9(TC保溫1 2小時(shí)， 干燥；
(5) 模壓成型將干燥后的粉料，放入模具中，150 300MPa壓力下成型；
(6) 燒結(jié)首先將上述壓好的超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷坯料裝入MW-L0316HV高真空 微波爐內(nèi)，微波介質(zhì)為2.45GHz頻率，依次開啟機(jī)械泵和擴(kuò)散泵，將爐體內(nèi)的真空抽至 1X10—2Pa，然后開啟微波源，進(jìn)行加熱。加熱工藝如圖2所示。具體加熱燒結(jié)工藝如以下五 種
a、 首先，用5(TC/分鐘的速度，將材料加熱至65(TC，在此溫度保溫3分鐘，然后再以 5(TC/分鐘的速度，加熱至110(TC，在此溫度保溫3分鐘，然后再以5(TC/分鐘的速度，加熱 至130(TC，保溫5分鐘，然后隨爐冷卻。
b、 首先，用45。C/分鐘的速度，將材料加熱至65(TC，在此溫度保溫5分鐘，然后再以 35。C/分鐘的速度，加熱至110(TC，在此溫度保溫6分鐘，然后再以25TV分鐘的速度，加熱 至140(TC，保溫10分鐘，然后隨爐冷卻。
c、 首先，用4(TC/分鐘的速度，將材料加熱至65(TC，在此溫度保溫8分鐘，然后再以 30'C/分鐘的速度，加熱至1100'C，在此溫度保溫8分鐘，然后再以20'C/分鐘的速度，加熱 至1430'C，保溫10分鐘，然后隨爐冷卻。
d、 首先，用50'C/分鐘的速度，將材料加熱至65(TC，在此溫度保溫8分鐘，然后再以 3CTC/分鐘的速度，加熱至110(TC，在此溫度保溫8分鐘，然后再以2(TC/分鐘的速度，加熱 至145(TC，保溫30分鐘，然后隨爐冷卻。
e、 首先，用2(TC/分鐘的速度，將材料加熱至650'C，在此溫度保溫10分鐘，然后再以 2(TC/分鐘的速度，加熱至110(TC，在此溫度保溫10分鐘，然后再以20。C/分鐘的速度，加 熱至150(TC,保溫30分鐘，然后隨爐冷卻。
同時(shí)，對(duì)采用同種成分和工藝條件獲得的超細(xì)晶粒TiCN基金屬陶瓷燒結(jié)體，與采用傳統(tǒng) 燒結(jié)工藝獲得的TiCN基金屬陶瓷燒結(jié)體進(jìn)行了對(duì)比，見對(duì)比實(shí)例。對(duì)比實(shí)例的升溫曲線過(guò)程 如下在不超過(guò)20Pa的真空下，以3.5TV分鐘升至375X:，保溫90分鐘，然后以3.5XV分 鐘升至60(TC，后再以7'C/分鐘升至125(TC，保溫90分鐘，再以2'C/分鐘升至1450°C，最 后保溫60分鐘。
對(duì)比實(shí)例和在五種真空微波加熱燒結(jié)工藝中獲得的超細(xì)晶粒碳氮化鈦(TiCN)基金屬陶 瓷燒結(jié)體的密度、硬度和三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度如圖4(表1)所示，斷口的掃描電鏡(SEM)顯微組織如 圖6，常規(guī)燒結(jié)的對(duì)比實(shí)例的晶粒平均粒徑在1 u m 3y m內(nèi)，而經(jīng)微波加熱燒結(jié)的超細(xì)晶粒 TiCN基金屬陶瓷燒結(jié)體的晶粒平均粒徑為0.2pm lum，晶粒得到細(xì)化，且微波燒結(jié)的時(shí)間 大大縮短。
實(shí)施例2
取一定配比的TiC。,5N。.5、 WC、 TaC 、 Co、 Ni、 Mo2C、 ZrC、 VC粉末，按照下列質(zhì)量比配成 混合料
TiC。.5N。.5 50.5wt% WC 15wt% TaC 10wt% Mo2C 8wt% Co 10wt% Ni 5wt% ZrC 1.0wt%VC 0.5wt%。 上述各組分粉末粒度為《1 P m。
然后通過(guò)粉末冶金技術(shù)制成坯料，其過(guò)程為
(1) 濕磨將上述混合粉末裝入QM-1SP4型球磨機(jī)不銹鋼球磨罐中，按350ml/l加入正 己垸，選用①5硬質(zhì)合金球，球料比為5: 1，轉(zhuǎn)速200rpm，球磨96小時(shí)。
(2) 加入成型劑按5wty。稱取石蠟，溶于正已烷中，加入球磨罐與混合料一起濕磨。
(3) 過(guò)篩將球磨后的料漿過(guò)60目篩，沉淀2小時(shí)。
(4) 干燥將沉淀料放入ZK-82BB型電熱真空干燥箱中，于90'C保溫2小時(shí)，干燥。
(5) 模壓成型將干燥后的粉，放入模具中，280MPa壓力下成型。
(6) 燒結(jié)首先將上述壓好的超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷坯料裝入MW-L0316HV高真空 微波爐內(nèi)，微波介質(zhì)為2.45GHz頻率，依次開啟機(jī)械泵和擴(kuò)散泵，將爐體內(nèi)的真空抽至 1X10—卞a，沖入氣體純度不低于99%(體積分?jǐn)?shù))的氬氣，壓力為102 106Pa。然后開啟微波源， 進(jìn)行加熱。如圖3所示，在控制面板上按氣氛保護(hù)微波加熱燒結(jié)工藝進(jìn)行升溫、保溫的多步
升溫、保溫操作的自動(dòng)控制。具體加熱燒結(jié)工藝如以下五種
f、 首先，抽真空至lX10，a，然后沖入102Pa的氬氣，用40。C/分鐘的速度，將材料加
熱至650'C，在此溫度保溫3分鐘，然后再以40。C/分鐘的速度，加熱至110(TC，在此溫度 保溫3分鐘，然后再以40'C/分鐘的速度，加熱至130(TC，保溫5分鐘，然后隨爐冷卻。
g、 首先，抽真空至lXl(T'Pa，然后沖入3X10卞a的氬氣，用35TV分鐘的速度，將材 料加熱至650。C，在此溫度保溫5分鐘，然后再以25T7分鐘的速度，加熱至110(TC，在此 溫度保溫6分鐘，然后再以15tV分鐘的速度，加熱至1400°C，保溫IO分鐘，然后隨爐冷卻。
h、 首先，抽真空至1X10—卞a，然后沖入3X104Pa的氬氣，用3(TC/分鐘的速度，將材 料加熱至650。C，在此溫度保溫8分鐘，然后再以25TV分鐘的速度，加熱至110(TC，在此 溫度保溫8分鐘，然后再以15'C/分鐘的速度，加熱至1430'C，保溫IO分鐘，然后隨爐冷卻。
i、 首先，抽真空至1X10—卞a，然后沖入5X103Pa的氬氣，用40。C/分鐘的速度，將材 料加熱至650'C，在此溫度保溫8分鐘，然后再以30'C/分鐘的速度，加熱至1100'C，在此 溫度保溫8分鐘，然后再以15'C/分鐘的速度，加熱至145(TC，保溫30分鐘，然后隨爐冷卻。
j、首先，抽真空至1X10—卞a，然后沖入l(fPa的氬氣，用15'C/分鐘的速度，將材料加 熱至650。C，在此溫度保溫10分鐘，然后再以15'C/分鐘的速度，加熱至110(TC，在此溫度 保溫10分鐘，然后再以15'C/分鐘的速度，加熱至150(TC，保溫30分鐘，然后隨爐冷卻。
在五種氬氣氣氛保護(hù)微波加熱燒結(jié)工藝中獲得的超細(xì)晶粒碳氮化鈦(TiCN)基金屬陶瓷 燒結(jié)體的密度、硬度和三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度如圖5(表2)所示，斷口的掃描電鏡(SEM)顯微組織如圖 7，經(jīng)微波加熱燒結(jié)的超細(xì)晶粒TiCN基金屬陶瓷燒結(jié)體的晶粒平均粒徑為0.2um lum，晶 粒得到細(xì)化，且微波燒結(jié)的時(shí)間大大縮短。
以上僅僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的上述構(gòu)思，本領(lǐng)域的熟練人員還可對(duì)此 作出各種修改和變換。例如，碳氮化鈦基金屬陶瓷坯料碳氮比的比值設(shè)置及選用真空和氣氛 保護(hù)兩種微波加熱燒結(jié)工藝的修改和變換。然而，類似的這種變換和修改均屬于本發(fā)明的實(shí) 質(zhì)。
權(quán)利要求
1、一種超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷的微波燒結(jié)，其特征在于以300MHz～8GHz頻率微波介質(zhì)作熱源，使超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷坯料吸收微波能量而完成燒結(jié)過(guò)程，此燒結(jié)過(guò)程中按超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷坯料碳氮比的比值分別使用真空和氣氛保護(hù)兩種微波加熱燒結(jié)工藝。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷的微波燒結(jié)，其特征在于超細(xì)晶 粒碳氮化鈦基金屬陶瓷坯料碳氮比的比值等于大于1.5，使用真空微波加熱燒結(jié)工藝。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷的微波燒結(jié)，其特征在于超細(xì)晶 粒碳氮化鈦基金屬陶瓷坯料碳氮比的比值小于1.5，使用氣氛保護(hù)微波加熱燒結(jié)工藝。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷的微波燒結(jié)，其特征在于真空微 波加熱燒結(jié)工藝中，其真空度不超過(guò)1X10—卞a，升溫速率為2CTC 5(TC/分鐘，最高燒結(jié)溫 度為1300°C 1500°C，保溫時(shí)間為5 30分鐘，升溫過(guò)程中至少在650'C和IIO(TC時(shí)均保溫 3 10分鐘。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷的微波燒結(jié)，其特征在于氣氛保 護(hù)微波加熱燒結(jié)工藝中，其氣氛是氬氣、氮?dú)鈿怏w或氬氣-氮?dú)?、氬?氫氣氣體中的一種， 燒結(jié)時(shí)氣體壓力為102 106Pa，氣體純度不低于99%，氣體中氮?dú)?氬氣和氫氣/氬氣的比值為 1:19 3:17，升溫速率為15。C 4(TC/分鐘，最高燒結(jié)溫度為130(TC 150(TC，保溫時(shí)間為5 30分鐘，升溫過(guò)程中至少在650'C和IIO(TC時(shí)均保溫3 10分鐘。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷的微波燒結(jié)，其特征在于微波加熱燒結(jié)工藝中獲得的超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷燒結(jié)體的晶粒平均粒徑為0. 2 y m 1 y m。
全文摘要
一種超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷的微波燒結(jié)，它以300MHz～8GHz頻率微波介質(zhì)作熱源，使超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷坯料吸收微波能量而完成燒結(jié)過(guò)程，此燒結(jié)過(guò)程中按超細(xì)晶粒碳氮化鈦基金屬陶瓷坯料碳氮比的比值分別使用真空和氣氛保護(hù)兩種微波加熱燒結(jié)工藝。它采用300MHz～8GHz頻率微波加熱燒結(jié)不同碳氮比的碳氮化鈦基金屬陶瓷坯料，并針對(duì)不同碳氮比的碳氮化鈦基金屬陶瓷坯料分別使用真空微波燒結(jié)和氣氛保護(hù)微波燒結(jié)的技術(shù)方案，克服了使用傳統(tǒng)真空或氣氛保護(hù)燒結(jié)工藝，存在加熱效率低，燒結(jié)時(shí)間長(zhǎng)，能耗大，環(huán)境污染嚴(yán)重，晶粒粗大等缺陷。它可廣泛應(yīng)用于其它具有較強(qiáng)微波吸收能力的陶瓷、陶瓷基復(fù)合材料及金屬間化合物材料的燒結(jié)。
文檔編號(hào)C04B35/64GK101381233SQ20081014309
公開日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月10日
發(fā)明者嚴(yán)迪科, 古思勇, 唐思文, 張厚安, 李頌文, 李鵬南, 許劍光, 顏建輝 申請(qǐng)人:湖南科技大學(xué)