一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于復(fù)合材料領(lǐng)域，具體設(shè)及一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 復(fù)合材料是由兩種或兩種W上不同性質(zhì)的材料，通過物理或化學(xué)的方法組成具有 新性能的材料，各種材料在性能上互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu) 于原組成材料而滿足各種不同的要求。金屬陶瓷是由陶瓷硬質(zhì)相與金屬或合金粘結(jié)相組成 的復(fù)合材料。
[0003] 金屬陶瓷迄今為止已歷經(jīng)=代，第一代是"二戰(zhàn)"期間，德國(guó)WNi粘結(jié)TiC生產(chǎn)金 屬陶瓷；第二代是20世紀(jì)60年代美國(guó)福特汽車公司添加Mo到Ni粘結(jié)相中改善TiC和其 他碳化物的潤(rùn)濕性，從而提高材料的初性；第=代金屬陶瓷則將氮化物引入合金的硬質(zhì)相， 改單一相為復(fù)合相。又通過添加Co相和其他元素改善了粘結(jié)相。金屬陶瓷研制的另一個(gè) 新方向是棚化物基金屬陶瓷。由于棚化物陶瓷具有很高的硬度、烙點(diǎn)和優(yōu)良的導(dǎo)電性，耐腐 蝕性，從而使棚化物基金屬陶瓷成為最有發(fā)展前途的金屬陶瓷。但是目前我國(guó)對(duì)金屬陶瓷 在性能方面的改進(jìn)仍不理想，很難耐高溫、高強(qiáng)度、初性好、耐磨損等性能同時(shí)滿足。
[0004] 因此本發(fā)明意在研發(fā)一種具有耐高溫性能，同時(shí)又具有高強(qiáng)度、初性好和耐磨損 性能的金屬陶瓷復(fù)合材料。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽(yáng)〇化]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料 及其制備方法，該復(fù)合材料具有優(yōu)良的硬度和抗彎強(qiáng)度，還具有良好的耐磨損性和耐高溫 性。
[0006] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下： 陽(yáng)007] -種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料，包括按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的如下原料：碳化娃20-30 份、碳15-25份、銘4-12份、碳化錯(cuò)8-18份、氧化錯(cuò)1-3份、銷1-4份、銅3-9份、氧化侶纖維5-13份、鐵粉1-5份。
[0008] W上所述的一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料，包括按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的如下原料：碳 化娃24份、碳20份、銘9份、碳化錯(cuò)13份、氧化錯(cuò)1份、銷3份、銅5份、氧化侶纖維12份、 鐵粉3份。
[0009] W上所述的一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料，包括按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的如下原料：碳 化娃28份、碳18份、銘7份、碳化錯(cuò)15份、氧化錯(cuò)2份、銷4份、銅7份、氧化侶纖維9份、 鐵粉4份。
[0010] 進(jìn)一步，所述氧化侶纖維直徑為4-6ym。
[0011] W上所述的一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：按照質(zhì)量 配比，將各組分混合后研磨1-化，再干燥，然后在500-600MPa下壓制，在氮?dú)夥諊校?1300-1400°C下燒結(jié)I-化，最后自然冷卻，即得所述一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料。
[0012] 進(jìn)一步，所述干燥溫度為100-200°C。
[0013] 本發(fā)明的有益效果：
[0014] 第一，本發(fā)明的金屬陶瓷復(fù)合材料具有優(yōu)良的耐高溫和耐磨損性能；
[0015] 第二，本發(fā)明的金屬陶瓷復(fù)合材料抗彎強(qiáng)度高達(dá)2400MPa，洛氏硬度達(dá)102 ;
[0016] 第S，本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單易行，適于大范圍推廣應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，本發(fā)明中使用的試劑如無(wú)特別說 明均可通過市購(gòu)獲得。 陽(yáng)〇1引實(shí)施例1
[0019] 一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料，包括按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的如下原料：碳化娃20份、 碳15份、銘4份、碳化錯(cuò)8份、氧化錯(cuò)1份、銷1份、銅3份、氧化侶纖維5份、鐵粉1份。
[0020] 所述的一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：按照質(zhì)量配比， 將各組分混合后研磨比，再將所得物料于100°C下干燥，然后在SOOMPa下壓制，在氮?dú)夥諊?中，于1300°C下燒結(jié)比，最后自然冷卻，即得所述一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料。 陽(yáng)OW實(shí)施例2
[0022] 一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料，包括按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的如下原料：碳化娃22份、 碳17份、銘6份、碳化錯(cuò)10份、氧化錯(cuò)1份、銷2份、銅4份、氧化侶纖維7份、鐵粉2份。
[0023] 所述的一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：按照質(zhì)量配比， 將各組分混合后研磨化，再將所得物料于200°C下干燥，然后在eOOMPa下壓制，在氮?dú)夥諊?中，于1400°C下燒結(jié)化，最后自然冷卻，即得所述一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料。
[0024] 實(shí)施例3
[00巧]一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料，包括按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的如下原料：碳化娃24份、 碳20份、銘9份、碳化錯(cuò)13份、氧化錯(cuò)1份、銷3份、銅5份、氧化侶纖維12份、鐵粉3份。 [00%] 所述的一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：按照質(zhì)量配比， 將各組分混合后研磨1.化，再將所得物料于150°C下干燥，然后在550MI^下壓制，在氮?dú)夥?圍中，于1350°C下燒結(jié)1.化，最后自然冷卻，即得所述一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料。
[0027] 實(shí)施例4
[0028] 一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料，包括按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的如下原料：碳化娃28份、 碳18份、銘7份、碳化錯(cuò)15份、氧化錯(cuò)2份、銷4份、銅7份、氧化侶纖維9份、鐵粉4份。
[0029] 所述的一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：按照質(zhì)量配比， 將各組分混合后研磨1.化，再將所得物料于150°C下干燥，然后在550MI^下壓制，在氮?dú)夥?圍中，于1350°C下燒結(jié)1.化，最后自然冷卻，即得所述一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料。
[0030] 實(shí)施例5
[0031] 一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料，包括按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的如下原料：碳化娃27份、 碳23份、銘9份、碳化錯(cuò)16份、氧化錯(cuò)3份、銷4份、銅8份、氧化侶纖維11份、鐵粉4份。
[0032] 所述的一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：按照質(zhì)量配比， 將各組分混合后研磨化，再將所得物料于200°C下干燥，然后在eOOMPa下壓制，在氮?dú)夥諊?中，于1400°C下燒結(jié)化，最后自然冷卻，即得所述一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料。 陽(yáng)〇3引 實(shí)施例6
[0034] 一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料，包括按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的如下原料：碳化娃30份、 碳25份、銘12份、碳化錯(cuò)18份、氧化錯(cuò)3份、銷4份、銅9份、氧化侶纖維13份、鐵粉5份。
[0035] 所述的一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：按照質(zhì)量配比， 將各組分混合后研磨比，再將所得物料于100°C下干燥，然后在SOOMPa下壓制，在氮?dú)夥諊?中，于1300°C下燒結(jié)比，最后自然冷卻，即得所述一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料。
[0036] 性能測(cè)試
[0037] 對(duì)本發(fā)明實(shí)施例1~6所得產(chǎn)品的性能進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見表1，其中耐磨性測(cè) 試通過將各成品加工為切削工具的刀片，切削速率設(shè)為400m/min，切削量2. 0mm，使用切削 油，切削時(shí)間20min，待切削完畢后查看面磨損量，Wmm計(jì)。 陽(yáng)03引表1產(chǎn)品性能測(cè)試數(shù)據(jù)
[0039]
[0040] 由上表可見本發(fā)明所得產(chǎn)品具有優(yōu)良的耐高溫和耐磨損性能，W及剛度和強(qiáng)度， 其中實(shí)施例4可視為最佳實(shí)施例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料，其特征在于，包括按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的如下原料：碳 化硅20-30份、碳15-25份、鉻4-12份、碳化鋯8-18份、氧化鋯1-3份、鉑1-4份、銅3-9份、 氧化鋁纖維5-13份、鈦粉1-5份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料，其特征在于，包括按照質(zhì)量 份數(shù)計(jì)的如下原料：碳化硅24份、碳20份、鉻9份、碳化鋯13份、氧化鋯1份、鉑3份、銅5 份、氧化鋁纖維12份、鈦粉3份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料，其特征在于，包括按照質(zhì)量 份數(shù)計(jì)的如下原料：碳化硅28份、碳18份、鉻7份、碳化鋯15份、氧化鋯2份、鉑4份、銅7 份、氧化鋁纖維9份、鈦粉4份。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料，其特征在于，所述 氧化錯(cuò)纖維直徑為4-6 y m。5. 權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料的制備方法，其特征在 于，包括如下步驟：按照質(zhì)量配比，將各組分混合后研磨l_2h，再干燥，然后在500-600MPa 下壓制，在氮?dú)夥諊?，?300-1400°C下燒結(jié)l_2h，最后自然冷卻，即得所述一種耐高溫 金屬陶瓷復(fù)合材料。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所 述干燥溫度為100-200 °C。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料及其制備方法，屬于復(fù)合材料領(lǐng)域。該耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料包括按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的如下原料：碳化硅20-30份、碳15-25份、鉻4-12份、碳化鋯8-18份、氧化鋯1-3份、鉑1-4份、銅3-9份、氧化鋁纖維5-13份、鈦粉1-5份。本發(fā)明的耐高溫金屬陶瓷復(fù)合材料具有優(yōu)良的耐磨損性、耐高溫性能、高強(qiáng)度和剛度，抗彎強(qiáng)度可高達(dá)2400MPa，洛氏硬度可達(dá)102；另外本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單易行，適于大范圍推廣應(yīng)用。
【IPC分類】C22C29/02, C22C1/05
【公開號(hào)】CN105154741
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510542060
【發(fā)明人】劉莉, 王爽, 邱晶, 劉曉東, 黃明明
【申請(qǐng)人】蘇州萊特復(fù)合材料有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年8月31日