本發(fā)明涉及一種陶瓷材料，具體是一種復(fù)合金屬陶瓷材料。
背景技術(shù)：
：金屬陶瓷兼有金屬和陶瓷的優(yōu)點(diǎn)，它密度小、硬度高、耐磨、導(dǎo)熱性好，不會(huì)因?yàn)轶E冷或驟熱而脆裂。另外，在金屬表面涂一層氣密性好、熔點(diǎn)高、傳熱性能很差的陶瓷涂層，也能防止金屬或合金在高溫下氧化或腐蝕。金屬陶瓷既具有金屬的韌性、高導(dǎo)熱性和良好的熱穩(wěn)定性，又具有陶瓷的耐高溫、耐腐蝕和耐磨損等特性。金屬陶瓷廣泛地應(yīng)用于火箭、導(dǎo)彈、超音速飛機(jī)的外殼、燃燒室的火焰噴口等地方。根據(jù)各組成相所占百分比不同，金屬陶瓷分為以陶瓷為基質(zhì)和以金屬為基質(zhì)兩類。金屬基金屬陶瓷通常具有高溫強(qiáng)度高、密度小、易加工、耐腐蝕、導(dǎo)熱性好等特點(diǎn)，因此常用于制造飛機(jī)和導(dǎo)彈的結(jié)構(gòu)件、發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、化工機(jī)械零件等。陶瓷基金屬陶瓷主要可以細(xì)分為以下幾種類型：氧化物基金屬陶瓷、碳化物基金屬陶瓷、氮化物基金屬陶、硼化物基金屬陶瓷、硅化物基金屬陶瓷。隨著人們對(duì)金屬陶瓷的重視程度越來(lái)越高，人們對(duì)金屬陶瓷的要求也越來(lái)越高，現(xiàn)有的金屬陶瓷存在原料不易得、制備成本高昂、工藝條件高的弊端也越來(lái)越凸顯，已經(jīng)不能滿足人們的需要。因此，本發(fā)明提供一種復(fù)合金屬陶瓷材料，具有原料易得、制備成本較低、工藝條件低的優(yōu)點(diǎn)，能更好的滿足人們的需要。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合金屬陶瓷材料，以解決上述
背景技術(shù)：
中提出的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種復(fù)合金屬陶瓷材料，由以下重量份數(shù)的原料組成：二氧化硅10-20份、無(wú)水硫酸銅2-5份、碳化硅2-8份、高嶺土5-10份、石英砂1-5份、二氧化鎢5-10份、三氧化二銻2-5份、硫酸釷1-5份、硝酸鍺1-3份、溴化鑭2-5份、硅酸鋁鎂5-10份、碳酸鈣1-5份、硅酸鈉5-10份、粉煤灰2-5份、正釩酸釔1-5份。作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：由以下重量份數(shù)的原料組成：二氧化硅15份、無(wú)水硫酸銅4份、碳化硅6份、高嶺土7份、石英砂3份、二氧化鎢7份、三氧化二銻3份、硫酸釷4份、硝酸鍺2份、溴化鑭3份、硅酸鋁鎂7份、碳酸鈣4份、硅酸鈉7份、粉煤灰4份、正釩酸釔3份。一種復(fù)合金屬陶瓷材料的制備方法，具體步驟為：(1)按照上述配方稱取二氧化硅、無(wú)水硫酸銅、碳化硅、高嶺土、石英砂、二氧化鎢、三氧化二銻、硫酸釷、硝酸鍺、溴化鑭、硅酸鋁鎂、碳酸鈣、硅酸鈉、粉煤灰、正釩酸釔，備用；(2)將二氧化硅、碳化硅、高嶺土、石英砂、二氧化鎢、三氧化二銻和粉煤灰混合，在球磨機(jī)中采用濕法球磨1-2h；(3)將無(wú)水硫酸銅、硫酸釷、硝酸鍺、溴化鑭、硅酸鋁鎂、碳酸鈣、硅酸鈉、正釩酸釔混合后加入到上步所得物中；(4)將上步所得物裝入100-200℃的模具中，壓制成所需要形狀的胚料；(5)將上述胚料進(jìn)行電場(chǎng)激活熱壓輔助燒結(jié)，所述的燒結(jié)在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下真空燒結(jié)，所述的真空度＜10Pa，預(yù)熱10-30min，預(yù)熱溫度100-200℃；然后進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為300℃-550℃，燒結(jié)時(shí)間為20-50min分鐘，燒結(jié)后隨爐冷卻出爐、脫模，即得成品。作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述步驟(2)將二氧化硅、碳化硅、高嶺土、石英砂、二氧化鎢、三氧化二銻和粉煤灰混合，在球磨機(jī)中采用濕法球磨1.5h。作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述步驟(4)將上步所得物裝入150℃的模具中，壓制成所需要形狀的胚料。作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述步驟(5)將上述胚料進(jìn)行電場(chǎng)激活熱壓輔助燒結(jié)，所述的燒結(jié)在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下真空燒結(jié)，所述的真空度＜10Pa，預(yù)熱20min，預(yù)熱溫度180℃；然后進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為500℃，燒結(jié)時(shí)間為30min分鐘，燒結(jié)后隨爐冷卻出爐、脫模，即得成品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該復(fù)合金屬陶瓷材料具有較好的耐高溫性能、抗彎強(qiáng)度、韌性；具有原料易得、制備成本較低、工藝條件低的優(yōu)點(diǎn)，能更好的滿足人們的需要；材料組織致密，具有較高的耐腐蝕性能，具有十分重要的工程應(yīng)用價(jià)值；另外，該高性能耐磨復(fù)合金屬陶瓷材料還具有耐磨性能好、透氣性好、節(jié)約能源的優(yōu)點(diǎn)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。實(shí)施例1一種復(fù)合金屬陶瓷材料，由以下重量份數(shù)的原料組成：二氧化硅10份、無(wú)水硫酸銅2份、碳化硅2份、高嶺土5份、石英砂1份、二氧化鎢5份、三氧化二銻2份、硫酸釷1份、硝酸鍺1份、溴化鑭2份、硅酸鋁鎂5份、碳酸鈣1份、硅酸鈉5份、粉煤灰2份、正釩酸釔1份。一種復(fù)合金屬陶瓷材料的制備方法，具體步驟為：(1)按照上述配方稱取二氧化硅、無(wú)水硫酸銅、碳化硅、高嶺土、石英砂、二氧化鎢、三氧化二銻、硫酸釷、硝酸鍺、溴化鑭、硅酸鋁鎂、碳酸鈣、硅酸鈉、粉煤灰、正釩酸釔，備用；(2)將二氧化硅、碳化硅、高嶺土、石英砂、二氧化鎢、三氧化二銻和粉煤灰混合，在球磨機(jī)中采用濕法球磨1h；(3)將無(wú)水硫酸銅、硫酸釷、硝酸鍺、溴化鑭、硅酸鋁鎂、碳酸鈣、硅酸鈉、正釩酸釔混合后加入到上步所得物中；(4)將上步所得物裝入100℃的模具中，壓制成所需要形狀的胚料；(5)將上述胚料進(jìn)行電場(chǎng)激活熱壓輔助燒結(jié)，所述的燒結(jié)在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下真空燒結(jié)，所述的真空度＜10Pa，預(yù)熱10min，預(yù)熱溫度100℃；然后進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為300℃℃，燒結(jié)時(shí)間為20min分鐘，燒結(jié)后隨爐冷卻出爐、脫模，即得成品。實(shí)施例2一種復(fù)合金屬陶瓷材料，由以下重量份數(shù)的原料組成：二氧化硅20份、無(wú)水硫酸銅5份、碳化硅8份、高嶺土10份、石英砂5份、二氧化鎢10份、三氧化二銻5份、硫酸釷5份、硝酸鍺3份、溴化鑭5份、硅酸鋁鎂10份、碳酸鈣5份、硅酸鈉10份、粉煤灰5份、正釩酸釔5份。一種復(fù)合金屬陶瓷材料的制備方法，具體步驟為：(1)按照上述配方稱取二氧化硅、無(wú)水硫酸銅、碳化硅、高嶺土、石英砂、二氧化鎢、三氧化二銻、硫酸釷、硝酸鍺、溴化鑭、硅酸鋁鎂、碳酸鈣、硅酸鈉、粉煤灰、正釩酸釔，備用；(2)將二氧化硅、碳化硅、高嶺土、石英砂、二氧化鎢、三氧化二銻和粉煤灰混合，在球磨機(jī)中采用濕法球磨2h；(3)將無(wú)水硫酸銅、硫酸釷、硝酸鍺、溴化鑭、硅酸鋁鎂、碳酸鈣、硅酸鈉、正釩酸釔混合后加入到上步所得物中；(4)將上步所得物裝入200℃的模具中，壓制成所需要形狀的胚料；(5)將上述胚料進(jìn)行電場(chǎng)激活熱壓輔助燒結(jié)，所述的燒結(jié)在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下真空燒結(jié)，所述的真空度＜10Pa，預(yù)熱30min，預(yù)熱溫度200℃；然后進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為550℃，燒結(jié)時(shí)間為50min分鐘，燒結(jié)后隨爐冷卻出爐、脫模，即得成品。實(shí)施例3一種復(fù)合金屬陶瓷材料，由以下重量份數(shù)的原料組成：二氧化硅15份、無(wú)水硫酸銅4份、碳化硅6份、高嶺土7份、石英砂3份、二氧化鎢7份、三氧化二銻3份、硫酸釷4份、硝酸鍺2份、溴化鑭3份、硅酸鋁鎂7份、碳酸鈣4份、硅酸鈉7份、粉煤灰4份、正釩酸釔3份。一種復(fù)合金屬陶瓷材料的制備方法，具體步驟為：(1)按照上述配方稱取二氧化硅、無(wú)水硫酸銅、碳化硅、高嶺土、石英砂、二氧化鎢、三氧化二銻、硫酸釷、硝酸鍺、溴化鑭、硅酸鋁鎂、碳酸鈣、硅酸鈉、粉煤灰、正釩酸釔，備用；(2)將二氧化硅、碳化硅、高嶺土、石英砂、二氧化鎢、三氧化二銻和粉煤灰混合，在球磨機(jī)中采用濕法球磨1.5h；(3)將無(wú)水硫酸銅、硫酸釷、硝酸鍺、溴化鑭、硅酸鋁鎂、碳酸鈣、硅酸鈉、正釩酸釔混合后加入到上步所得物中；(4)將上步所得物裝入150℃的模具中，壓制成所需要形狀的胚料；(5)將上述胚料進(jìn)行電場(chǎng)激活熱壓輔助燒結(jié)，所述的燒結(jié)在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下真空燒結(jié)，所述的真空度＜10Pa，預(yù)熱20min，預(yù)熱溫度180℃；然后進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為500℃，燒結(jié)時(shí)間為30min分鐘，燒結(jié)后隨爐冷卻出爐、脫模，即得成品。對(duì)比例1一種復(fù)合金屬陶瓷材料，由以下重量份數(shù)的原料組成：二氧化硅15份、無(wú)水硫酸銅4份、碳化硅6份、高嶺土7份、石英砂3份、二氧化鎢7份、三氧化二銻3份、硝酸鍺2份、溴化鑭3份、硅酸鋁鎂7份、碳酸鈣4份、硅酸鈉7份、粉煤灰4份、正釩酸釔3份。一種復(fù)合金屬陶瓷材料的制備方法，具體步驟為：(1)按照上述配方稱取二氧化硅、無(wú)水硫酸銅、碳化硅、高嶺土、石英砂、二氧化鎢、三氧化二銻、硝酸鍺、溴化鑭、硅酸鋁鎂、碳酸鈣、硅酸鈉、粉煤灰、正釩酸釔，備用；(2)將二氧化硅、碳化硅、高嶺土、石英砂、二氧化鎢、三氧化二銻和粉煤灰混合，在球磨機(jī)中采用濕法球磨1.5h；(3)將無(wú)水硫酸銅、硝酸鍺、溴化鑭、硅酸鋁鎂、碳酸鈣、硅酸鈉、正釩酸釔混合后加入到上步所得物中；(4)將上步所得物裝入150℃的模具中，壓制成所需要形狀的胚料；(5)將上述胚料進(jìn)行電場(chǎng)激活熱壓輔助燒結(jié)，所述的燒結(jié)在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下真空燒結(jié)，所述的真空度＜10Pa，預(yù)熱20min，預(yù)熱溫度180℃；然后進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為500℃，燒結(jié)時(shí)間為30min分鐘，燒結(jié)后隨爐冷卻出爐、脫模，即得成品。對(duì)比例1中未添加硫酸釷。對(duì)實(shí)施例1-3和對(duì)比例1進(jìn)行性能測(cè)試，性能測(cè)試結(jié)果如表1：其中，對(duì)比例1中未添加硫酸釷。表1實(shí)施例1-3和對(duì)比例1制備的復(fù)合金屬陶瓷材料的性能項(xiàng)目高溫耐熱溫度/℃高溫耐熱時(shí)間/h抗彎強(qiáng)度/MPa韌性評(píng)價(jià)/KIC實(shí)施例136546686016實(shí)施例234556595896實(shí)施例336796976146對(duì)比例118682632152由上表可以看出，實(shí)施例1-3的復(fù)合金屬陶瓷材料具有較好的耐高溫性能、抗彎強(qiáng)度、韌性，對(duì)比例1的耐高溫性能、抗彎強(qiáng)度、韌性則明顯低于實(shí)施例1-3。因此可以得出，該耐磨復(fù)合金屬陶瓷材料通過(guò)添加硫酸釷可以有效提高該復(fù)合金屬陶瓷材料的耐高溫性能、抗彎強(qiáng)度、韌性。該復(fù)合金屬陶瓷材料具有較好的耐高溫性能、抗彎強(qiáng)度、韌性；具有原料易得、制備成本較低、工藝條件低的優(yōu)點(diǎn)，能更好的滿足人們的需要；材料組織致密，具有較高的耐腐蝕性能，具有十分重要的工程應(yīng)用價(jià)值；另外，該高性能耐磨復(fù)合金屬陶瓷材料還具有耐磨性能好、透氣性好、節(jié)約能源的優(yōu)點(diǎn)。上面對(duì)本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本專利并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3