[發(fā)明專利]一種碳氮化鈦基金屬陶瓷材料及其制備方法和在玻璃精密模壓用均熱板中的應(yīng)用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202310529295.0
• 申請日: 2023-05-11
• 公開（公告）號: CN116497254A
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康希越;陳帥鵬;馮路利;袁紫仁;謝豐偉
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙市薩普新材料有限公司
• 主分類號: C22C29/04
• 分類號: C22C29/04;C22C1/051;B22F3/02;B22F3/10;B22F1/18;B22F1/12;C03B11/12
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 張偉

1.一種碳氮化鈦基金屬陶瓷材料，其特征在于：

所述碳氮化鈦基金屬陶瓷材料包含鎳鈷金屬粘結(jié)相、氧化鋯彌散相和氮化硅晶須強(qiáng)化相；

所述碳氮化鈦基金屬陶瓷材料由包括Ti(C,N)、WC、Mo₂C、TaC和/或NbC、Zr、炭黑、NbN和/或AlN、Si₃N₄晶須、Co和Ni在內(nèi)的粉末原料通過粉末冶金方法得到。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳氮化鈦基金屬陶瓷材料，其特征在于：所述原料包括以下質(zhì)量百分比組分：

WC?15～20％；

Mo₂C?5～8％；

TaC和/或NbC?1～3％；

Ni和Co20～25％；

NbN和/或AlN?0.2～1.0％；

Si₃N₄晶須0.5～1.0％；

Zr1.0～3.0％；

炭黑0.4～1.0％；

余量為Ti(C,N)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種碳氮化鈦基金屬陶瓷材料，其特征在于：

所述Ti(C,N)的粒徑為4～6μm；

所述WC、Mo₂C、TaC、NbC、Zr、炭黑、NbN、AlN、Co及Ni的粒徑均為3～8μm；所述氮化硅晶須的直徑為0.5～1.0μm，長度為20～50μm。

4.權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的一種碳氮化鈦基金屬陶瓷材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)將Si₃N₄晶須進(jìn)行表面清潔和表面鍍鎳處理，得到鍍鎳Si₃N₄晶須；

2)將包括Zr、炭黑、Co及Ni在內(nèi)的粉末通過高能球磨進(jìn)行碳氧化后，與NbN和/或AlN粉末進(jìn)行球磨混合I，得到混合粉末I，將混合粉末I與包括Ti(C,N)、WC、Mo₂C與TaC和/或NbC在內(nèi)的粉末進(jìn)行球磨混合II，得到混合粉末II，混合粉末II與鍍鎳Si₃N₄晶須進(jìn)行球磨混合III后，干燥，得到混合粉末III；

3)將混合粉末III通過壓制成型和燒結(jié)，即得碳氮化鈦基金屬陶瓷材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種碳氮化鈦基金屬陶瓷材料的制備方法，其特征在于：所述鍍鎳Si₃N₄晶須表面的鎳鍍層中鎳顆粒粒徑尺寸小于100nm，鎳鍍層厚度為300～500nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種碳氮化鈦基金屬陶瓷材料的制備方法，其特征在于：所述高能球磨的條件為：干法球磨，球磨速度為400～500r/min，球料比為(10～15):1，球磨時間為2～4h，球磨氣氛為氧氣含量低于2vol.％的惰性氣氛。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種碳氮化鈦基金屬陶瓷材料的制備方法，其特征在于：

所述球磨混合I的條件為：濕法球磨，球磨介質(zhì)為酒精，球磨速度為150～200r/min，球料比為(3～6):1，球磨時間為24～48h；

所述球磨混合II的條件為：濕法球磨，球磨介質(zhì)為酒精，球磨速度為150～200r/min，球料比為(3～6):1，球磨時間為24～48h；

所述球磨混合III的條件為：濕法球磨，球磨方式為行星球磨或滾筒球磨；采用行星球磨時，球磨介質(zhì)為酒精，球磨速度為100～120r/min，球料比為(1～2):1，球磨時間為3～6h；采用滾筒球磨時，球磨速度為50～80r/min，球磨時間為6～12h。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種碳氮化鈦基金屬陶瓷材料的制備方法，其特征在于：所述壓制成型采用模壓或冷等靜壓，壓制成型的壓力為150～200MPa。