[發明專利]一種TiB2基金屬陶瓷及其制備方法

有效

• 申請號: 201610152927.6
• 申請日: 2016-03-17
• 公開（公告）號: CN105734387B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 阮建明;吳寧;楊海林
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22C29/14
• 分類號: C22C29/14;C22C1/05;B22F1/00;B22F3/02;B22F3/04;B22F3/10
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司43113
• 代理人: 馬強,周棟

1.一種TiB₂基金屬陶瓷的制備方法，所述TiB₂基金屬陶瓷包括如下體積百分比的組分：

TiB₂ 65%～90%；

Fe和Ni 10%～35%；

所述Fe和Ni中，Fe、Ni的質量比為3:7至8:2；

其特征在于，包括如下步驟：

（1）按比例準備TiB₂ 粉、Fe粉、Ni粉；將TiB₂ 粉與成型劑混合均勻，再加入Fe粉和Ni粉，然后經行星球磨混料，得到混合粉末；每100g混合粉末中添加0.5～3g成型劑；

（2）將混合粉末采用鋼模壓制成型得到長方體壓坯，再用冷等靜壓機保壓1～5min；

（3）在氫氣氛圍中，將長方體壓坯升溫至500^oC ～600^oC并保溫1.5～2h以進行脫脂處理，脫除成型劑，然后繼續升溫至800^oC并保溫0.5～1h以進行還原處理，得到脫脂還原后的壓坯；

（4）將脫脂還原后的壓坯進行真空燒結，得到TiB₂基金屬陶瓷。

2.如權利要求1所述的TiB₂基金屬陶瓷的制備方法，其特征在于，所述TiB₂的平均粒度為1μｍ～6μｍ。

3.如權利要求1或2所述的TiB₂基金屬陶瓷的制備方法，其特征在于，所述TiB₂基金屬陶瓷致密度為92.48%～99.50%；抗彎強度為600MPa～1100 MPa；斷裂韌性為15MPam^1/2～21MPam^1/2。

4.如權利要求1所述的TiB₂基金屬陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述成型劑為固體石蠟。

5.如權利要求1所述的TiB₂基金屬陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述行星球磨混料時，球料比為（0.5～3）：1。

6.如權利要求1所述的TiB₂基金屬陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述冷等靜壓機保壓壓力為150～200MPa。

7.如權利要求1所述的TiB₂基金屬陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟（3）所述將長方體壓坯升溫至500^oC ～600^oC并保溫1.5～2h以進行脫脂處理，然后繼續升溫至800^oC并保溫0.5～1h以進行還原處理時，是將長方體壓坯以2^oC/min～5^oC/min的速率升溫至500^oC～600^oC保溫1.5～2h，然后繼續以4^oC/min～6^oC/min的速率升溫至800^oC并保溫0.5～1h。

8.如權利要求1所述的TiB₂基金屬陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟（4）所述真空燒結是在10^-2～10^-1Pa的真空度下，將脫脂還原后的壓坯以4^oC/min～6^oC/min的速率升溫至600^oC～800^oC，保溫0.5h～1h；接著在10^-3～10^-2Pa的真空度下，以5^oC/min～7^oC/min的速率升溫至1400^oC～1500^oC，保溫0h～0.5h；然后在10^-2～10^-1Pa的真空度下，以4^oC/min～7^oC/min的速率升溫至1600^oC～1800^oC，保溫0.5h～1h；再冷卻至1300^oC～1400^oC，保溫0h～0.5h；最后冷卻至800^oC～900^oC，保溫0h～0.5h后，繼續冷卻至室溫。