[發明專利]一種鋁鎂硼-氧化釔復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201611237658.X
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106631034B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 張鳳林;張騰;徐康;伍尚華;周玉梅
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C04B35/58
• 分類號: C04B35/58;C04B35/622;C04B35/64
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本申請屬于材料制備工藝技術領域，具體涉及一種鋁鎂硼?氧化釔復合材料的制備方法。本發明所提供的一種鋁鎂硼?氧化釔復合材料包括：1％～10％的氧化釔和余量的鋁鎂硼，可通過將AlMgB₁₄和Y₂O₃按比例混合組成復合原料并進行熱壓燒結得到，所述復合材料硬度高、強度好、斷裂韌性強和致密性優良。本發明方法制備工藝簡單、高產低耗、清潔環保、生產成本低，適合批量生產，在金屬切削加工刀具、耐磨減磨零部件的生產領域有著廣泛的應用前景。

技術領域

本發明屬于材料制備工藝技術領域，具體涉及一種鋁鎂硼-氧化釔復合材料及其制備方法。

背景技術

美國能源部Ames實驗室的Bruce Cook在1999年合成鋁鎂硼(AlMgB14)，該材料被發現具有極高的硬度(32-35GPa)、低密度2.66g/cm3、良好的耐磨性、摩擦系數低、導電性以及抗高溫氧化等優異的性能。自首次合成鋁鎂硼以來，出現了多種合成方法，該合成方法也都較成熟，然而鋁鎂硼材料仍然沒有被廣泛應用于實際生活中，主要原因在于純鋁鎂硼的硬度和斷裂韌性及其不穩定。因此，迫切需要改善AlMgB14材料的硬度和斷裂韌性。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種鋁鎂硼-氧化釔復合材料及其制備方法，用于克服鋁鎂硼材料硬度低和斷裂韌性弱的技術問題。

本發明的具體技術方案如下：

本發明提供了一種鋁鎂硼-氧化釔復合材料，按重量百分比計，包括：1％～10％的氧化釔，余量為鋁鎂硼。

本發明還提供了上述鋁鎂硼-氧化釔復合材料的制備方法，包括以下步驟：

將鋁鎂硼粉末和氧化釔粉末混合均勻，得到混合粉末；將所述混合粉末進行燒結，得到所述鋁鎂硼-氧化釔復合超硬材料。

優選的，所述鋁鎂硼粉末的粒徑為1-10μm。

優選的，所述氧化釔粉末的粒徑為0.01-3μm。

優選的，所述燒結為熱壓燒結、放電等離子燒結、電磁濺射或電場激活輔助壓力燒結。

優選的，所述燒結的溫度為1300-1600℃。

優選的，所述燒結的壓力為30-80MPa。

優選的，所述燒結的時間為5-30min。

優選的，所述燒結在真空熱壓爐中進行；所述真空熱壓爐的爐腔內真空度小于5Pa。

優選的，所述混合在球磨罐中進行。

本發明所提供的一種鋁鎂硼-氧化釔復合材料包括：1％～10％的氧化釔(Y₂O₃)粉末和余量的鋁鎂硼粉末，可通過將AlMgB₁₄和Y₂O₃按比例混合組成復合原料并進行熱壓燒結得到，所述復合材料硬度高、強度好、斷裂韌性強和致密性優良。本發明方法制備工藝簡單、高產低耗、清潔環保、生產成本低，適合批量生產，在金屬切削加工刀具、耐磨減磨零部件的生產領域有著廣泛的應用前景。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為AlMgB₁₄-3％Y₂O₃復合超硬材料表面放大5000倍數的SEM圖；