[發明專利]基于高熵合金粘結劑的多元硼化物金屬陶瓷及其制備方法

無效

• 申請號: 201210321097.7
• 申請日: 2012-09-04
• 公開（公告）號: CN102787267A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 劉穎;葉金文;王杰
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C22C29/14
• 分類號: C22C29/14;C22C1/05
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于高熵合金粘結劑的多元硼化物金屬陶瓷，其特征在于所述基于高熵合金粘結劑的多元硼化物金屬陶瓷以高熵合金為粘結相，以硼化物為硬質相，多元硼化物金屬陶瓷材料的組成組分以重量百分數計為：

????????????高熵合金粘結相??????????????3%～35%

????????????多元硼化物硬質相????????????65%～97%?。

2.根據權利要求1所述的基于高熵合金粘結劑的多元硼化物金屬陶瓷，其特征在于所述高熵合金粘結相由鐵、鈷、鎳、鉻、鋁、釩、鈦、銅、鋯、鉬和錳元素中的至少四種組成，且每種元素的含量摩爾比在5%至35%之間。

3.根據權利要求1所述的基于高熵合金粘結劑的多元硼化物金屬陶瓷，其特征在于所述多元硼化物硬質相為W₂M1B₂或和Mo₂M2B₂，其中M1為Fe，Ni，Co，Cr元素中至少一種，M2為Fe，Ni，Co，Cr元素中至少一種。

4.一種基于高熵合金粘結劑的多元硼化物金屬陶瓷制備方法，其特征在于所述基于高熵合金粘結相的多元硼化物金屬陶瓷材料的原料組分及各組分的重量百分數為：

高熵合金粘結相原料????????????3～35％

多元硼化物原料??????????????????余量；

所述高熵合金粘結相原料為鐵、鈷、鎳、鉻、鋁、釩、鈦、銅、鋯、鉬、錳和稀土元素的金屬單質粉末或/和它們的合金粉末，并且原料中含有上述元素中的至少四種，每種元素的含量摩爾比在5%至35%之間；

所述基于高熵合金粘結劑的多元硼化物金屬陶瓷的多元硼化物原料為W₂M1B₂或和Mo₂M2B₂的粉末，其中M1為Fe，Ni，Co，Cr元素中至少一種，M2為Fe，Ni，Co，Cr元素中至少一種；

或所述基于高熵合金粘結相的多元硼化物金屬陶瓷材料的原料組分及各組分重量百分數為：?

鐵磁性組元???????????????12.5～21.6％

硼組元??????????????????????4.8～8.1％

難熔金屬組元????????????70.5～82.6?%；

所述基于高熵合金粘結劑的多元硼化物金屬陶瓷的鐵磁性組元為Fe、Ni、Co、Cr元素中的至少一種，來源于上述元素的金屬單質粉末、上述元素之間的合金粉末、上述元素的硼化物粉末、上述元素與鎢或和鉬的合金粉末中的至少一種；

所述基于高熵合金粘結劑的多元硼化物金屬陶瓷的硼來源于單質B粉，Fe、Ni、Co或和Cr的硼化物粉末中的至少一種；

所述基于高熵合金粘結劑的硼化物金屬陶瓷的難熔金屬為W或和Mo元素，來源于W或和Mo元素的單質粉末，W或和Mo元素與鐵磁性組元形成的合金粉末中的至少一種。

5.根據權利要求4所述的一種基于高熵合金粘結劑的多元硼化物金屬陶瓷制備方法，其特征在于工藝步驟如下：

(1)?按照上述配比，配制好的原料混合粉末置入球磨機，加入無水乙醇或丙酮研磨介質，球料比為（10～4）:1，進行濕磨分散10-72h，取出研磨球體，將得以充分濕磨分散的混合漿料進行沉淀、干燥；?

(2)?按混合料重量的1～3wt%摻入成型劑，充分混合均勻后進行造粒、干燥，得到流動性良好的混合粒料，將上述干燥后的混合粒料裝入模具中進行機械模壓成型成坯料；

(3)將上述坯料置入低壓燒結爐中，于250～350℃和450～600℃下各保溫40～120min脫出成型劑，爐內的真空度為1×10^-1Pa~1×10^-3Pa；再在1100～1300℃下燒結90～120min，然后冷卻至室溫，或在燒結完成后通入1～6MPa氬氣或氮氣冷卻到室溫出爐，即制得基于高熵合金粘結劑的多元硼化物金屬陶瓷；

所述的成型劑為聚乙二醇、石蠟、丁納橡膠和SD膠中的一種。