[發明專利]一種高韌耐磨型金屬陶瓷的制備方法

在審

• 申請號: 201810137746.5
• 申請日: 2018-02-10
• 公開（公告）號: CN108277415A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 陳建峰;楊明忠;陳可
• 申請（專利權）人: 陳建峰
• 主分類號: C22C29/16
• 分類號: C22C29/16;C22C1/05;C22C1/10
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 朱親林

1.一種高韌耐磨型金屬陶瓷的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：

（1）稱取16～20g氮化硅研磨粉碎，得到氮化硅粉末，將氮化硅粉末和去離子水混合攪拌，得到懸浮液，再將懸浮液、四水合鉬酸銨和聚乙二醇400混合置于超聲波分散儀中超聲分散，得到混合液；

（2）向混合液中緩慢加入混合液質量5％的九水硝酸鐵，繼續混合攪拌反應，攪拌反應后置于烘箱中干燥，研磨出料，得到復合粉末，最后將復合粉末、氧化鎂和氧化釔混合置于氫氣還原爐中還原反應后，繼續加熱升溫，冷卻出料，得到改性復合粉末；

（3）將去離子水、正硅酸乙酯和無水乙醇混合置于燒杯中攪拌反應，得到反應液，再向燒杯中滴加反應液體積0.7%的鹽酸，繼續保溫混合反應，得到自制反應液，將自制反應液放入超聲波分散儀中超聲分散，超聲分散結束后，靜置陳化，出料，得到自制硅溶膠；

（4）將蛤蜊殼和二硫化鉬混合研磨后過120目篩，收集過篩混合粉末，將過篩混合粉末和硅烷偶聯劑KH-550混合攪拌，得到攪拌物，繼續向攪拌物中加入攪拌物質量6%的蔗糖和攪拌物質量0.5%的河底淤泥，裝入發酵罐中，密封發酵，發酵結束后，取出發酵產物，即為改性混合粉末；

（5）按重量份數計，分別稱取24～32份改性復合粉末、6～8份自制硅溶膠、10～12份改性混合粉末、2～4份鋁粉、4～6份糊精和1～3份無水乙醇混合置于攪拌機中攪拌，得到混合漿料，將混合漿料倒入模具中，并置于擠壓機中壓制成型，得到金屬陶瓷坯體，將金屬陶瓷坯體放入高溫燒結爐中，在氮氣保護下，以16～20℃/min的速率加熱升溫并保溫，再加熱升溫并保溫，最后加熱升溫，燒結并保溫，冷卻出料，即得高韌耐磨型金屬陶瓷。

2.根據權利要求1所述的一種高韌耐磨型金屬陶瓷的制備方法，其特征在于：步驟（1）所述的研磨粉碎時間為10～12min，氮化硅粉末和去離子水的質量比為1：4，攪拌時間為4～6min，懸浮液、四水合鉬酸銨和濃度為5mol/L的聚乙二醇400的質量比為5：2：1，超聲分散時間為35～40min。

3.根據權利要求1所述的一種高韌耐磨型金屬陶瓷的制備方法，其特征在于：步驟（2）所述的攪拌反應時間為24～32min，干燥溫度為55～65℃，干燥時間為16～20min，復合粉末、氧化鎂和氧化釔的質量比為7：2：1，還原反應溫度為320～450℃，還原反應時間為2～4h，加熱升溫溫度為750～900℃，保溫時間為1～2h。

4.根據權利要求1所述的一種高韌耐磨型金屬陶瓷的制備方法，其特征在于：步驟（3）所述的去離子水、正硅酸乙酯和無水乙醇的體積比為2：4：1，攪拌反應溫度為48～55℃，攪拌反應時間為16～20min，鹽酸的質量分數為21%，繼續反應時間為18～24min，超聲分散功率為100～120W，超聲分散時間為24～32min，靜置陳化時間為1～2天。

5.根據權利要求1所述的一種高韌耐磨型金屬陶瓷的制備方法，其特征在于：步驟（4）所述的蛤蜊殼和二硫化鉬的質量比為4：1，研磨時間為12～16min，過篩混合粉末和硅烷偶聯劑KH-550的質量比為5：1，混合攪拌時間為6～8min，發酵溫度為35～45℃，發酵時間為7～9天。

6.根據權利要求1所述的一種高韌耐磨型金屬陶瓷的制備方法，其特征在于：步驟（5）所述的攪拌時間為12～16min，模具尺寸為200mm×80mm×15mm，并置于擠壓機中，成型壓力為16～20MPa，先加熱升溫溫度為240～300℃，先保溫時間為16～20min，再加熱升溫溫度為1000～1100℃，再保溫時間為20～24min，最后加熱升溫溫度為1600～1750℃，保溫時間為1～3h。