本發(fā)明涉及一種金屬陶瓷材料，具體涉及一種高韌性低應(yīng)力金屬陶瓷。

背景技術(shù)：

金屬陶瓷是一種由陶瓷和金屬原料制成的復(fù)合材料，兼有金屬的韌性、抗彎性和陶瓷的耐高溫、高強(qiáng)度和抗氧化性。但傳統(tǒng)的金屬陶瓷無法像鋼材那樣以成卷的形式來儲存和運(yùn)輸，當(dāng)金屬陶瓷很薄時，其韌性受到了一定影響，此時若將金屬陶瓷成卷包裝，它的剪應(yīng)力會釋放的很慢，而這種剪應(yīng)力會導(dǎo)致金屬陶瓷在被加工時的加工精度產(chǎn)生偏差，而如果克服這種緩慢釋放的應(yīng)力，可以采用與一些鋼板類似的方法，即放在露天暴曬1個月甚至更久，直至應(yīng)力釋放完全后再進(jìn)行加工，但明顯這種方法會造成制造成本的急劇增加，因此，如何降低卷材型的金屬陶瓷的應(yīng)力成為了當(dāng)下亟待解決的難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種高韌性低應(yīng)力金屬陶瓷。

本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下：

一種高韌性低應(yīng)力金屬陶瓷，其包括以下重量份的組分：

優(yōu)選的是，所述的高韌性低應(yīng)力金屬陶瓷，其中，所述Ti_1-a-b-cSc_aMg_bW_c(C_1-dN_d)中，0.04≤a≤0.06，0.1≤b≤0.14，0.2≤c≤0.3，0.26≤d≤0.31。

優(yōu)選的是，所述的高韌性低應(yīng)力金屬陶瓷，其中，還包括有2-3份的燒結(jié)物Y_6-x-y-zLa_xNd_yEu_zO₉。

優(yōu)選的是，所述的高韌性低應(yīng)力金屬陶瓷，其中，所述燒結(jié)物Y_6-x-y-zLa_xNd_yEu_zO₉中，0.6≤x≤0.7，2.1≤y≤2.3，1.7≤z≤1.8。

優(yōu)選的是，所述的高韌性低應(yīng)力金屬陶瓷，其中，還包括有0.2-0.3份的氧化鋅。

本發(fā)明的有益效果是：本案通過對現(xiàn)有金屬陶瓷的配方進(jìn)行改進(jìn)，以復(fù)式碳氮化物為基體，同時借助引入的碳化物、氮化物、氧化物和金屬單質(zhì)，來協(xié)同提高金屬陶瓷的韌性，減小金屬陶瓷在彎折狀態(tài)下或成卷后的剪應(yīng)力，以提高對卷狀金屬陶瓷的加工精度。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。

本案提出一實施例的高韌性低應(yīng)力金屬陶瓷，其包括以下重量份的組分：

本案以復(fù)式碳氮化物Ti_1-a-b-cSc_aMg_bW_c(C_1-dN_d)為基體，以碳化鍶、氮化鎂和氧化鋇作為硬質(zhì)相，以鈷和鎳作為粘結(jié)相，雖然在一些Ti基金屬陶瓷中，釕可以作為粘結(jié)相的成分，但在本案中，釕的作用并不是作為粘結(jié)相成分，鈷和鎳作為粘結(jié)相已經(jīng)足夠了，釕在這里是一種彎折抗疲勞劑，即它可以使得已經(jīng)成卷的金屬陶瓷在開卷時減小形變幅度。Ti_1-a-b-cSc_aMg_bW_c(C_1-dN_d)相比于普通的Ti基，可給予金屬陶瓷更優(yōu)異的韌性和較低的剪應(yīng)力；碳化鍶、氮化鎂和氧化鋇作為一個整體組合，可以在單次煅燒的情況下就能提高Ti_1-a-b-cSc_aMg_bW_c(C_1-dN_d)基金屬陶瓷的抗彎強(qiáng)度和應(yīng)變，這在一定程度上也抑制了剪應(yīng)力的產(chǎn)生。若將碳化鍶、氮化鎂和氧化鋇這三者中的氧化鋇替換為其他的碳化物或氮化物或碳氮化物，則這一組合就成為了一個普通的硬質(zhì)相，它僅能改善金屬陶瓷的耐高溫性和抗氧化性，不具備韌性和應(yīng)力的改善功能；若將氧化鋇替換為其他金屬氧化物，則會使金屬陶瓷變脆，抗沖擊強(qiáng)度下降，同時會增加金屬陶瓷的熱膨脹系數(shù)，不利于精密加工。因此，碳化鍶、氮化鎂和氧化鋇作為一個整體不可被分割，且各自的添加量也應(yīng)受到限制。

其中，在Ti_1-a-b-cSc_aMg_bW_c(C_1-dN_d)中，存在一個較優(yōu)的比例，以使所得的金屬陶瓷具有更佳的韌性和更低的應(yīng)力，即0.04≤a≤0.06，0.1≤b≤0.14，0.2≤c≤0.3，0.26≤d≤0.31。

作為本案另一實施例，其中，上述配方中還優(yōu)選包括有2-3份的燒結(jié)物Y_6-x-y-zLa_xNd_yEu_zO₉。Y_6-x-y-zLa_xNd_yEu_zO₉可有效降低金屬陶瓷在大溫差下的收縮應(yīng)力，同時，它能夠協(xié)同鈷和鎳提高對金屬陶瓷的內(nèi)聚力，有利于提高金屬陶瓷的抗沖擊強(qiáng)度。

其中，在燒結(jié)物Y_6-x-y-zLa_xNd_yEu_zO₉中，存在一個較優(yōu)的比例，以使所得的金屬陶瓷具有更優(yōu)異的性能，即0.6≤x≤0.7，2.1≤y≤2.3，1.7≤z≤1.8。

作為本案又一實施例，其中，上述配方中還優(yōu)選包括有0.2-0.3份的氧化鋅。氧化鋅可用于提高金屬陶瓷的抗彎強(qiáng)度和韌性，有助于抑制剪應(yīng)力的產(chǎn)生。但氧化鋅的添加量應(yīng)被限制。

本案的金屬陶瓷的制備方法如下：

1)將各組分按比例配料，研磨，混勻；

2)加入溶劑制成料漿，過濾，干燥制粒，隨后壓制成型；

3)放入爐中燒結(jié)，溫度為1580℃，保溫1.5h后通入3.3MPa的氬氣，

在1h內(nèi)降溫至750℃以下，制得金屬陶瓷。

表一列出不同實施例的具體配方和制得的金屬陶瓷的性能參數(shù)：

表一

注：1)彎折形變度的測定方法是：將厚度為200μm、寬度為50cm、長度為50米的金屬陶瓷片材卷成直徑為1米的卷狀放置24小時后，再開卷展開壓平1小時后所獲得的自由狀態(tài)下的形變程度；2)垂直削切誤差的測定方法是：將厚度為200μm、寬度為50cm、長度為50米的金屬陶瓷片材卷成直徑為1米的卷狀后，對其垂直削切后，削切初端與削切末端在水平方向的位移。

表二列出不同對比例的具體配方和制得的金屬陶瓷的性能參數(shù)：

表二

盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)。