CN105108135A - 耐腐蚀复合材料及其制备方法 - Google Patents

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刘莉
王爽
邱晶
刘晓东
黄明明
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Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀复合材料及其制备方法，该复合材料含有以下质量百分含量的组分：氧化铁红2~10%、钴粉2~5%、氧化铪10~15%、氧化镧4~9%、钛白粉1~8%、钼粉1~8%、硼化钛10~20%、氧化银10~15%、碳酸钙1~7%、其余为铜粉。制备方法：将氧化铁红、钴粉、氧化铪、氧化镧、钛白粉、钼粉、硼化钛、氧化银、碳酸钙、铜粉混匀后烘干，烘干温度为165～175℃，烘干时间1～2h；过GB6003规定的200目筛；在700～900MPa的压力下压制成型；烧结，烧结温度为600～700℃，烧结压力为3~4MPa，保温时间为30～40min；降温冷却至15～20℃。本发明碳酸钙的加入可以显著提高复合材料中非晶相的质量分数，使得复合材料的耐腐蚀能力得到提高。

Description

耐腐蚀复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于复合材料领域，尤其涉及一种耐腐蚀复合材料及其制备方法。
背景技术
金属基复合材料一般是以金属或合金为连续相而颗粒，晶须或纤维形式的第二相组成的复合材料。其在力学方面为横向及剪切强度较高，韧性及疲劳等综合力学性能较好，同时还具有导热、导电、耐磨、热膨胀系数小、阻尼性好、不吸湿、不老化和无污染等优点。但是现有技术的复合材料的耐腐蚀性能较低。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种耐腐蚀复合材料及其制备方法，耐腐蚀性能强。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
耐腐蚀复合材料，含有以下质量百分含量的组分：氧化铁红2~10%、钴粉2~5%、氧化铪10~15%、氧化镧4~9%、钛白粉1~8%、钼粉1~8%、硼化钛10~20%、氧化银10~15%、碳酸钙1~7%、其余为铜粉。
作为对本发明的进一步改进，耐腐蚀复合材料，含有以下质量百分含量的组分：氧化铁红8%、钴粉4%、氧化铪12%、氧化镧6%、钛白粉5%、钼粉5%、硼化钛15%、氧化银12%、碳酸钙5%、其余为铜粉。
作为对本发明的进一步改进，碳酸钙是轻质碳酸钙和重质碳酸钙的混合物，其中轻质碳酸钙的质量含量占10%~20%。
作为对本发明的进一步改进，钛白粉的粒径为0.1μm～1μm。
上述耐腐蚀复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将氧化铁红、钴粉、氧化铪、氧化镧、钛白粉、钼粉、硼化钛、氧化银、碳酸钙、铜粉混匀后烘干，烘干温度为165～175℃，烘干时间1～2h；
（2）过GB6003规定的200目筛；
（3）在700～900MPa的压力下压制成型；
（4）烧结，烧结温度为600～700℃，烧结压力为3~4MPa，保温时间为30～40min。
（5）降温冷却至15～20℃。
技术效果
本发明的耐腐蚀电流密度为0.10~0.12mA/cm2，断裂强度为986~1000MPa，塑性为8.2~8.3%，这是因为碳酸钙的加入可以显著提高复合材料中非晶相的质量分数，使得复合材料的耐腐蚀能力得到提高。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详细介绍，但不局限于此。
实施例1
耐腐蚀复合材料，含有以下质量百分含量的组分：氧化铁红8%、钴粉4%、氧化铪12%、氧化镧6%、钛白粉5%、钼粉5%、硼化钛15%、氧化银12%、碳酸钙5%、其余为铜粉。
碳酸钙包括轻质碳酸钙和重质碳酸钙，轻质碳酸钙的质量含量占15%。
钛白粉的粒径为0.5μm。
上述耐腐蚀复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将氧化铁红、钴粉、氧化铪、氧化镧、钛白粉、钼粉、硼化钛、氧化银、碳酸钙、铜粉混匀后烘干，烘干温度为170℃，烘干时间1.5h；
（2）过GB6003规定的200目筛；
（3）在800MPa的压力下压制成型；
（4）烧结，烧结温度为650℃，烧结压力为3.5MPa，保温时间为35min。
（5）降温冷却至18℃。
实施例2
耐腐蚀复合材料，含有以下质量百分含量的组分：氧化铁红2%、钴粉2%、氧化铪10%、氧化镧4%、钛白粉1%、钼粉1%、硼化钛10%、氧化银10%、碳酸钙1%、其余为铜粉。
碳酸钙包括轻质碳酸钙和重质碳酸钙，轻质碳酸钙的质量含量占10%。
钛白粉的粒径为0.1μm。
上述耐腐蚀复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将氧化铁红、钴粉、氧化铪、氧化镧、钛白粉、钼粉、硼化钛、氧化银、碳酸钙、铜粉混匀后烘干，烘干温度为165℃，烘干时间1h；
（2）过GB6003规定的200目筛；
（3）在700MPa的压力下压制成型；
（4）烧结，烧结温度为600℃，烧结压力为3MPa，保温时间为30min。
（5）降温冷却至15℃。
实施例3
耐腐蚀复合材料，含有以下质量百分含量的组分：氧化铁红10%、钴粉5%、氧化铪15%、氧化镧9%、钛白粉8%、钼粉8%、硼化钛20%、氧化银15%、碳酸钙7%、其余为铜粉。
碳酸钙包括轻质碳酸钙和重质碳酸钙，轻质碳酸钙的质量含量占20%。
钛白粉的粒径为1μm。
上述耐腐蚀复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将氧化铁红、钴粉、氧化铪、氧化镧、钛白粉、钼粉、硼化钛、氧化银、碳酸钙、铜粉混匀后烘干，烘干温度为175℃，烘干时间2h；
（2）过GB6003规定的200目筛；
（3）在900MPa的压力下压制成型；
（4）烧结，烧结温度为700℃，烧结压力为4MPa，保温时间为40min。
（5）降温冷却至20℃。
实施例4
耐腐蚀复合材料，含有以下质量百分含量的组分：氧化铁红8%、钴粉3%、氧化铪12%、氧化镧5%、钛白粉4%、钼粉5%、硼化钛12%、氧化银12%、碳酸钙6%、其余为铜粉。
碳酸钙包括轻质碳酸钙和重质碳酸钙，轻质碳酸钙的质量含量占18%。
钛白粉的粒径为0.8μm。
上述耐腐蚀复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将氧化铁红、钴粉、氧化铪、氧化镧、钛白粉、钼粉、硼化钛、氧化银、碳酸钙、铜粉混匀后烘干，烘干温度为168℃，烘干时间1.2h；
（2）过GB6003规定的200目筛；
（3）在800MPa的压力下压制成型；
（4）烧结，烧结温度为680℃，烧结压力为3.4MPa，保温时间为38min。
（5）降温冷却至18℃。
对比例1
与实施例1相同，不同在于：不加碳酸钙。
性能测试
测试结果见下表1。
表1
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1
耐腐蚀电流密度mA/cm2 0.12 0.10 0.11 0.12 0.06
断裂强度MPa 1000 989 996 986 523
塑性% 8.3 8.2 8.3 8.2 5.6
结论：对比例1的耐腐蚀电流密度为0.06mA/cm2，断裂强度为523MPa，塑性为5.6%，本发明的耐腐蚀电流密度为0.10~0.12mA/cm2，断裂强度为986~1000MPa，塑性为8.2~8.3%，说明碳酸钙的加入可以显著提高复合材料中非晶相的质量分数，使得复合材料的耐腐蚀能力得到提高。

Claims (5)

1.耐腐蚀复合材料，其特征在于，含有以下质量百分含量的组分：氧化铁红2~10%、钴粉2~5%、氧化铪10~15%、氧化镧4~9%、钛白粉1~8%、钼粉1~8%、硼化钛10~20%、氧化银10~15%、碳酸钙1~7%、其余为铜粉。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀复合材料，其特征在于，含有以下质量百分含量的组分，氧化铁红8%、钴粉4%、氧化铪12%、氧化镧6%、钛白粉5%、钼粉5%、硼化钛15%、氧化银12%、碳酸钙5%、其余为铜粉。
3.根据权利要求1所述的耐腐蚀复合材料，其特征在于，碳酸钙是轻质碳酸钙和重质碳酸钙的混合物，其中轻质碳酸钙的质量含量占10%~20%。
4.根据权利要求1所述的耐腐蚀复合材料，其特征在于，钛白粉的粒径为0.1μm～1μm。
5.基于权利要求1所述的耐腐蚀复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将氧化铁红、钴粉、氧化铪、氧化镧、钛白粉、钼粉、硼化钛、氧化银、碳酸钙、铜粉混匀后烘干，烘干温度为165～175℃，烘干时间1～2h；
（2）过GB6003规定的200目筛；
（3）在700～900MPa的压力下压制成型；
（4）烧结，烧结温度为600～700℃，烧结压力为3~4MPa，保温时间为30～40min；
（5）降温冷却至15～20℃。
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