[發明專利]一種碳鎢鈷復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201811258411.5
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109266940B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 任富增;李小強;趙璨璨;趙予生
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: C22C29/06
• 分類號: C22C29/06;C22C1/05;B22F3/105;B22F5/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

1.一種碳鎢鈷復合材料，其特征在于，所述碳鎢鈷復合材料為碳化鎢、鎢鈷碳化物和鈷三相構成的三元復合材料，按摩爾百分含量計，所述復合材料包括以下組分：20-35％鎢、50-65％鈷和1-30％碳；

所述復合材料中碳化鎢相的晶粒度為0.2-2.5μm；

所述復合材料中鎢鈷碳化物的晶粒度為0.2-2μm；

所述復合材料中鈷相的晶粒度為0.2-3.5μm；

所述碳鎢鈷復合材料的制備方法包括以下步驟：

(1)按配方量將鎢粉、鈷粉和石墨粉混合，然后進行高能球磨；

(2)將步驟(1)高能球磨后得到的粉末進行放電等離子體燒結，冷卻后得到所述碳鎢鈷復合材料。

2.如權利要求1所述的碳鎢鈷復合材料，其特征在于，所述復合材料中碳化鎢相的晶粒度為0.2-1.5μm。

3.如權利要求1或2所述的碳鎢鈷復合材料，其特征在于，所述復合材料中鎢鈷碳化物的晶粒度為0.2-1.2μm。

4.如權利要求1或2所述的碳鎢鈷復合材料，其特征在于，所述復合材料中鈷相的晶粒度為0.2-2μm。

5.如權利要求1～4任一項所述的碳鎢鈷復合材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)按配方量將鎢粉、鈷粉和石墨粉混合，然后進行高能球磨；

(2)將步驟(1)高能球磨后得到的粉末進行放電等離子體燒結，冷卻后得到所述碳鎢鈷復合材料。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述鎢粉的純度≥99wt％。

7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述鎢粉的純度為≥99.9wt％。

8.如權利要求5或6所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述鈷粉的純度≥99wt％。

9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述鈷粉的純度為≥99.8wt％。

10.如權利要求5或6所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述石墨粉的純度≥99wt％。

11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述石墨粉的純度為≥99.5wt％。

12.如權利要求5或6所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述高能球磨在保護性氣氛進行，所述保護性氣氛為氦氣和/或氬氣。

13.如權利要求5或6所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述高能球磨過程中磨球與混合粉末的質量比為(4-10):1。

14.如權利要求13所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述高能球磨過程中磨球與混合粉末的質量比為(4-8):1。

15.如權利要求13所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述高能球磨過程中磨球與混合粉末的質量比為5:1。

16.如權利要求5或6所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述高能球磨的時間為1-30h。

17.如權利要求5或6所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述高能球磨過程中高能球磨機夾具的轉動頻率為15-20Hz。

18.如權利要求17所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述高能球磨過程中高能球磨機夾具的轉動頻率為17Hz。

19.如權利要求5或6所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述高能球磨過程中高能球磨機的轉速為1600-1800r/min。