[發明專利]一種立方氮化硼復合片用的粉末狀粘結劑

有效

• 申請號: 201010615047.0
• 申請日: 2010-12-30
• 公開（公告）號: CN102011040A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 陳強;張存升;林樹忠
• 申請（專利權）人: 山東聊城昌潤超硬材料有限公司
• 主分類號: C22C29/00
• 分類號: C22C29/00
• 代理公司: 山東濟南齊魯科技專利事務所有限公司 37108
• 代理人: 宋永麗

技術領域

本發明涉及粘結劑，是一種立方氮化硼復合片用的粉末狀粘結劑。

背景技術

立方氮化硼復合片是一種超硬材料，它的制品某些性能優金剛石性能，因此，用該材料制作的刀具應用在多個領域。然而，影響這種材料性能的主要因素是粘結劑。由于立方氮化硼復合片是采用立方氮化硼微粉、粘結劑和硬質合金基體在高溫高壓下燒結制成，因此，粘結劑是影響其性能的主要因素。根據粘結劑類型，立方氮化硼復合片可分為兩種，一種是陶瓷類立方氮化硼復合片，另一種是金屬類立方氮化硼復合片。由于陶瓷類立方氮化硼復合片的耐熱性能好，它可適用于耐高溫的制品，但是，由于其抗沖擊性欠佳，使它的使用壽命和應用領域受到限制。

發明內容

本發明的目的是，提供一種立方氮化硼復合片用的粉末狀粘結劑，它能夠增加陶瓷類立方氮化硼復合片的抗沖擊性能，使陶瓷立方氮化硼復合片達到高耐磨、高強度的目的。

本發明為實現上述目的通過以下技術方案實現：一種立方氮化硼復合片用的粉末狀粘結劑，由下述重量百分比的原料組成：TiN?20-30%、AlN?25-30%、Si₃N_4?7-15%、Co20-35%、余量為SiO₂。

所述的一種立方氮化硼復合片用的粉末狀粘結劑，由下述重量百分比的原料組成：TiN?21%、AlN?29%、Si₃N₄13%、Co35%、余量為SiO₂。

所述的一種立方氮化硼復合片用的粉末狀粘結劑，由下述重量百分比的原料組成：TiN?25%、AlN?27%、Si₃N₄10%、Co30%、余量為SiO₂。

所述的一種立方氮化硼復合片用的粉末狀粘結劑，由下述重量百分比的原料組成：TiN?30%、AlN?25%、Si₃N₄7%、Co21%、余量為SiO₂。

所述的一種立方氮化硼復合片用的粉末狀粘結劑的制備方法，其步驟如下：

①按重量百分比取TiN?20-30%、AlN?25-30%、Si₃N_4?7-15%、Co?20-35%、余量為SiO₂備用；

②將TiN?、AlN?、Si₃N₄和SiO₂置入球磨機中進行球磨混勻，然后在1000-1200℃下燒結，再降溫至250-300℃后用去離子水對其進行脆冷，再將其破碎成2-5μm的粉末，得到陶瓷粉末；

③按重量百分比取陶瓷粉末65-80%和Co20-35%置入混料機中混合18-20小時后得到混合均勻的復合粉料；

④將復合粉料置入真空爐中進行處理，真空爐抽真空負0.05MPa，充0.05?Mpa氮氣，然后對真空爐加熱，用20-30分鐘加熱至500℃,關閉氮氣，再充0.05?Mpa氫氣，再用12-20分鐘加熱至900-1000℃，保溫20分鐘后，再用20-30分鐘冷卻至室溫，得到粉末狀金屬陶瓷復合料；

⑤將步驟④中得到的粉末狀金屬陶瓷復合料置入研磨機內進行研磨20-30分鐘，得到粉末狀立方氮化硼復合片用粉末狀粘結劑。

所述的Co?20-35%的粒度為0.5-1μm,純度為99.9%。

本發明的優點在于：采用本發明的原料及方法制備的立方氮化硼復合片用粉末狀粘結劑是以金屬Co滲透的Al-Ti-Si-N多元金屬陶瓷復合體。鋁填充在立方氮化硼顆粒中，是一種催化劑，它能夠促進立方氮化硼的結合以Al為燒結助劑的立方氮化硼基復合材料，燒結過程中的化學反應隨燒結助劑Al的含量的不同而不同；高溫高壓燒結所得的制品的硬度隨Al的含量的增加而減少，斷裂韌性相反；微觀結構分析顯示當Al含量大于15%時，所得制品的微觀結構都比較均勻。