[發明專利]一種抗壓抗折的金屬陶瓷材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201610162720.7
• 申請日: 2016-03-22
• 公開（公告）號: CN105734380A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 劉莉;王爽;邱晶
• 申請（專利權）人: 蘇州萊特復合材料有限公司
• 主分類號: C22C29/00
• 分類號: C22C29/00;C22C1/05
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

技術領域

本發明屬于金屬陶瓷材料領域，涉及一種抗壓抗折的金屬陶瓷材料及其制備方法。

背景技術

金屬基金屬陶瓷是在金屬基體中加入氧化物細粉制得，又稱彌散增強材料。主要有燒結鋁(鋁-氧化鋁)、燒結鈹（鈹-氧化鈹）、TD鎳（鎳-氧化釷）等。由一種或幾種陶瓷相與金屬相或合金所組成的復合材料。廣義的金屬陶瓷還包括難熔化合物合金、硬質合金、金屬粘結的金剛石工具材料。金屬陶瓷中的陶瓷相是具有高熔點、高硬度的氧化物或難熔化合物，金屬相主要是過渡元素(鐵、鈷、鎳、鉻、鎢、鉬等）及其合金。金屬陶瓷兼有金屬和陶瓷的優點，它密度小、硬度高、耐磨、導熱性好，不會因為驟冷或驟熱而脆裂。金屬陶瓷廣泛地應用于火箭、導彈、超音速飛機的外殼等。用于上述應用中的金屬陶瓷材料具有具有良好的抗壓強度和抗折強度，才能保證金屬陶瓷材料的相應性能的實現。

發明內容

要解決的技術問題：硼系金屬陶瓷材料的應用范圍較為廣泛，在應用時，對金屬陶瓷材料的抗壓強度和抗折強度有著較高的要求，本發明的目的是提高上述的金屬陶瓷材料的抗壓強度和抗折強度，提高其性能。

技術方案：針對以上的問題，本發明公開了一種抗壓抗折的金屬陶瓷材料，所述的抗壓抗折的金屬陶瓷材料包括下述重量的材料：

氮化硼17-26份、

碳化鎢5-10份、

硅化鋯3-7份、

硅化鉭2-5份、

硼化鉭4-8份、

硼化鉿2-6份、

氧化鋯2-5份、

硅化鐵3-6份、

鈷1-4份、

鎳2-4份、

鉻1-3份。

優選的，所述的一種抗壓抗折的金屬陶瓷材料，包括下述重量的材料：

氮化硼18-24份、

碳化鎢6-9份、

硅化鋯4-6份、

硅化鉭3-4份、

硼化鉭5-7份、

硼化鉿3-5份、

氧化鋯3-4份、

硅化鐵4-5份、

鈷2-3份、

鎳3-4份、

鉻2-3份。

一種抗壓抗折的金屬陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：按重量分別取氮化硼17-26份、碳化鎢5-10份、硅化鋯3-7份、硅化鉭2-5份、硼化鉭4-8份、硼化鉿2-6份、氧化鋯2-5份、硅化鐵3-6份、鈷粉1-4份、鎳粉2-4份、鉻粉1-3份，加入至球磨機中，在球磨機中球磨，球磨機中球料比為20:1-30:1，球磨2-4h；

步驟2：將步驟（1）球磨后的金屬陶瓷材料在高溫熱壓爐中高溫燒結，熱壓爐中壓力為80-110MPa，第一階段在溫度為1200-1300℃下燒結2h，第二階段再升高溫度至1400-1500℃下燒結3h，冷卻至室溫，制備得抗壓抗折的金屬陶瓷材料。

進一步的，所述的一種抗壓抗折的金屬陶瓷材料的制備方法，所述的步驟（1）中球磨機中球料比為25:1。

進一步的，所述的一種抗壓抗折的金屬陶瓷材料的制備方法，所述的步驟（2）中熱壓爐中壓力為90MPa。

進一步的，所述的一種抗壓抗折的金屬陶瓷材料的制備方法，所述的步驟（2）中第一階段在溫度為1250℃下燒結2h。

進一步的，所述的一種抗壓抗折的金屬陶瓷材料的制備方法，所述的步驟（2）中第二階段再升高溫度至1450℃下燒結3h。

有益效果：為了有效的提高制備的金屬陶瓷材料的抗壓強度和抗折強度，本發明在制備方法中加入了硅化鋯、硅化鉭、硼化鉭、硼化鉿、氧化鋯、硅化鐵等成分，并且對其重量含量進行了試驗，優選出的混合材料有效的提高了制備得到的金屬陶瓷材料的抗壓強度和抗折強度，并且其制備工藝具有簡單、高效的特點。

具體實施方式

實施例1

步驟1：按重量分別取氮化硼26份、碳化鎢10份、硅化鋯3份、硅化鉭5份、硼化鉭8份、硼化鉿2份、氧化鋯5份、硅化鐵6份、鈷粉4份、鎳粉2份、鉻粉3份，加入至球磨機中，在球磨機中球磨，球磨機中球料比為30:1，球磨4h；

步驟2：將步驟（1）球磨后的金屬陶瓷材料在高溫熱壓爐中高溫燒結，熱壓爐中壓力為110MPa，第一階段在溫度為1300℃下燒結2h，第二階段再升高溫度至1400℃下燒結3h，冷卻至室溫，制備得抗壓抗折的金屬陶瓷材料。

實施例2