CN105154741A - 一种耐高温金属陶瓷复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐高温金属陶瓷复合材料及其制备方法，属于复合材料领域。该耐高温金属陶瓷复合材料包括按照质量份数计的如下原料：碳化硅20-30份、碳15-25份、铬4-12份、碳化锆8-18份、氧化锆1-3份、铂1-4份、铜3-9份、氧化铝纤维5-13份、钛粉1-5份。本发明的耐高温金属陶瓷复合材料具有优良的耐磨损性、耐高温性能、高强度和刚度，抗弯强度可高达2400MPa，洛氏硬度可达102；另外本发明制备方法简单易行，适于大范围推广应用。
Description
技术领域
本发明属于复合材料领域，具体涉及一种耐高温金属陶瓷复合材料及其制备方法。
背景技术
复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法组成具有新性能的材料，各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。金属陶瓷是由陶瓷硬质相与金属或合金粘结相组成的复合材料。
金属陶瓷迄今为止已历经三代，第一代是“二战”期间，德国以Ni粘结TiC生产金属陶瓷；第二代是20世纪60年代美国福特汽车公司添加Mo到Ni粘结相中改善TiC和其他碳化物的润湿性，从而提高材料的韧性；第三代金属陶瓷则将氮化物引入合金的硬质相，改单一相为复合相。又通过添加Co相和其他元素改善了粘结相。金属陶瓷研制的另一个新方向是硼化物基金属陶瓷。由于硼化物陶瓷具有很高的硬度、熔点和优良的导电性，耐腐蚀性，从而使硼化物基金属陶瓷成为最有发展前途的金属陶瓷。但是目前我国对金属陶瓷在性能方面的改进仍不理想，很难耐高温、高强度、韧性好、耐磨损等性能同时满足。
因此本发明意在研发一种具有耐高温性能，同时又具有高强度、韧性好和耐磨损性能的金属陶瓷复合材料。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足而提供一种耐高温金属陶瓷复合材料及其制备方法，该复合材料具有优良的硬度和抗弯强度，还具有良好的耐磨损性和耐高温性。
本发明采用的技术方案如下：
一种耐高温金属陶瓷复合材料，包括按照质量份数计的如下原料：碳化硅20-30份、碳15-25份、铬4-12份、碳化锆8-18份、氧化锆1-3份、铂1-4份、铜3-9份、氧化铝纤维5-13份、钛粉1-5份。
以上所述的一种耐高温金属陶瓷复合材料，包括按照质量份数计的如下原料：碳化硅24份、碳20份、铬9份、碳化锆13份、氧化锆1份、铂3份、铜5份、氧化铝纤维12份、钛粉3份。
以上所述的一种耐高温金属陶瓷复合材料，包括按照质量份数计的如下原料：碳化硅28份、碳18份、铬7份、碳化锆15份、氧化锆2份、铂4份、铜7份、氧化铝纤维9份、钛粉4份。
进一步，所述氧化铝纤维直径为4-6μm。
以上所述的一种耐高温金属陶瓷复合材料的制备方法，包括如下步骤：按照质量配比，将各组分混合后研磨1-2h，再干燥，然后在500-600MPa下压制，在氮气氛围中，于1300-1400℃下烧结1-2h，最后自然冷却，即得所述一种耐高温金属陶瓷复合材料。
进一步，所述干燥温度为100-200℃。
本发明的有益效果：
第一，本发明的金属陶瓷复合材料具有优良的耐高温和耐磨损性能；
第二，本发明的金属陶瓷复合材料抗弯强度高达2400MPa，洛氏硬度达102；
第三，本发明制备方法简单易行，适于大范围推广应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述，本发明中使用的试剂如无特别说明均可通过市购获得。
实施例1
一种耐高温金属陶瓷复合材料，包括按照质量份数计的如下原料：碳化硅20份、碳15份、铬4份、碳化锆8份、氧化锆1份、铂1份、铜3份、氧化铝纤维5份、钛粉1份。
所述的一种耐高温金属陶瓷复合材料的制备方法，包括如下步骤：按照质量配比，将各组分混合后研磨1h，再将所得物料于100℃下干燥，然后在500MPa下压制，在氮气氛围中，于1300℃下烧结1h，最后自然冷却，即得所述一种耐高温金属陶瓷复合材料。
实施例2
一种耐高温金属陶瓷复合材料，包括按照质量份数计的如下原料：碳化硅22份、碳17份、铬6份、碳化锆10份、氧化锆1份、铂2份、铜4份、氧化铝纤维7份、钛粉2份。
所述的一种耐高温金属陶瓷复合材料的制备方法，包括如下步骤：按照质量配比，将各组分混合后研磨2h，再将所得物料于200℃下干燥，然后在600MPa下压制，在氮气氛围中，于1400℃下烧结2h，最后自然冷却，即得所述一种耐高温金属陶瓷复合材料。
实施例3
一种耐高温金属陶瓷复合材料，包括按照质量份数计的如下原料：碳化硅24份、碳20份、铬9份、碳化锆13份、氧化锆1份、铂3份、铜5份、氧化铝纤维12份、钛粉3份。
所述的一种耐高温金属陶瓷复合材料的制备方法，包括如下步骤：按照质量配比，将各组分混合后研磨1.5h，再将所得物料于150℃下干燥，然后在550MPa下压制，在氮气氛围中，于1350℃下烧结1.5h，最后自然冷却，即得所述一种耐高温金属陶瓷复合材料。
实施例4
一种耐高温金属陶瓷复合材料，包括按照质量份数计的如下原料：碳化硅28份、碳18份、铬7份、碳化锆15份、氧化锆2份、铂4份、铜7份、氧化铝纤维9份、钛粉4份。
所述的一种耐高温金属陶瓷复合材料的制备方法，包括如下步骤：按照质量配比，将各组分混合后研磨1.5h，再将所得物料于150℃下干燥，然后在550MPa下压制，在氮气氛围中，于1350℃下烧结1.5h，最后自然冷却，即得所述一种耐高温金属陶瓷复合材料。
实施例5
一种耐高温金属陶瓷复合材料，包括按照质量份数计的如下原料：碳化硅27份、碳23份、铬9份、碳化锆16份、氧化锆3份、铂4份、铜8份、氧化铝纤维11份、钛粉4份。
所述的一种耐高温金属陶瓷复合材料的制备方法，包括如下步骤：按照质量配比，将各组分混合后研磨2h，再将所得物料于200℃下干燥，然后在600MPa下压制，在氮气氛围中，于1400℃下烧结2h，最后自然冷却，即得所述一种耐高温金属陶瓷复合材料。
实施例6
一种耐高温金属陶瓷复合材料，包括按照质量份数计的如下原料：碳化硅30份、碳25份、铬12份、碳化锆18份、氧化锆3份、铂4份、铜9份、氧化铝纤维13份、钛粉5份。
所述的一种耐高温金属陶瓷复合材料的制备方法，包括如下步骤：按照质量配比，将各组分混合后研磨1h，再将所得物料于100℃下干燥，然后在500MPa下压制，在氮气氛围中，于1300℃下烧结1h，最后自然冷却，即得所述一种耐高温金属陶瓷复合材料。
性能测试
对本发明实施例1～6所得产品的性能进行测试，测试结果见表1，其中耐磨性测试通过将各成品加工为切削工具的刀片，切削速率设为400m/min，切削量2.0mm，使用切削油，切削时间20min，待切削完毕后查看面磨损量，以mm计。
表1产品性能测试数据
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | |
| 抗弯强度，MPa | 2379 | 2385 | 2393 | 2400 | 2390 | 2386 |
| 洛氏硬度 | 94 | 98 | 101 | 102 | 96 | 93 |
| 耐磨性，mm | 0.05 | 0.04 | 0.03 | 0.03 | 0.05 | 0.05 |
| 1600℃下12h | 无变形 | 无变形 | 无变形 | 无变形 | 无变形 | 无变形 |
由上表可见本发明所得产品具有优良的耐高温和耐磨损性能，以及刚度和强度，其中实施例4可视为最佳实施例。
Claims (6)
1.一种耐高温金属陶瓷复合材料，其特征在于，包括按照质量份数计的如下原料：碳化硅20-30份、碳15-25份、铬4-12份、碳化锆8-18份、氧化锆1-3份、铂1-4份、铜3-9份、氧化铝纤维5-13份、钛粉1-5份。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温金属陶瓷复合材料，其特征在于，包括按照质量份数计的如下原料：碳化硅24份、碳20份、铬9份、碳化锆13份、氧化锆1份、铂3份、铜5份、氧化铝纤维12份、钛粉3份。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温金属陶瓷复合材料，其特征在于，包括按照质量份数计的如下原料：碳化硅28份、碳18份、铬7份、碳化锆15份、氧化锆2份、铂4份、铜7份、氧化铝纤维9份、钛粉4份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种耐高温金属陶瓷复合材料，其特征在于，所述氧化铝纤维直径为4-6μm。
5.权利要求1-3任一项所述的一种耐高温金属陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按照质量配比，将各组分混合后研磨1-2h，再干燥，然后在500-600MPa下压制，在氮气氛围中，于1300-1400℃下烧结1-2h，最后自然冷却，即得所述一种耐高温金属陶瓷复合材料。
6.根据权利要求5所述的一种耐高温金属陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，所述干燥温度为100-200℃。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105734389A (zh) * | 2016-04-12 | 2016-07-06 | 陈雪琴 | 一种高韧性金属陶瓷模具材料及其制备方法 |
| CN105779842A (zh) * | 2016-04-13 | 2016-07-20 | 吴申龙 | 一种耐磨耐高温陶瓷模具材料及其制备方法 |
| CN105821276A (zh) * | 2016-05-24 | 2016-08-03 | 刘和来 | 一种金属陶瓷材料 |
| CN105886972A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-08-24 | 陈林美 | 一种耐磨碳化物基金属陶瓷刀具及其制备方法 |
| CN105886971A (zh) * | 2016-04-13 | 2016-08-24 | 吴申龙 | 一种耐磨耐腐蚀模具材料及其制备方法 |
| CN107216161A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-09-29 | 合肥铭佑高温技术有限公司 | 一种新型耐高温金属陶瓷复合材料及制备方法 |
| CN107759249A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-03-06 | 中南大学 | 一种含铬的氧化物‑碳化物复合涂层及其制备方法 |
| CN108101535A (zh) * | 2018-01-05 | 2018-06-01 | 济南麦哈勃冶金技术开发有限公司 | 一种用于炼钢连铸结晶器的氧化锆陶瓷材料及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06172911A (ja) * | 1992-12-03 | 1994-06-21 | Mitsubishi Materials Corp | 耐摩耗性および耐欠損性のすぐれた炭窒化ジルコニウム基サーメット製切削工具 |
| CN101892411A (zh) * | 2010-08-09 | 2010-11-24 | 中国地质大学（北京） | 一种新型wc基硬质合金材料及其制备方法 |
| CN102776492A (zh) * | 2011-05-13 | 2012-11-14 | 比亚迪股份有限公司 | 一种陶瓷表面选择性金属化方法和一种陶瓷及其应用 |
| CN104388718A (zh) * | 2014-10-22 | 2015-03-04 | 苏州莱特复合材料有限公司 | 金属陶瓷复合材料及其制备方法 |
| CN104388794A (zh) * | 2014-10-22 | 2015-03-04 | 苏州莱特复合材料有限公司 | 硬质合金复合材料及其制备方法 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06172911A (ja) * | 1992-12-03 | 1994-06-21 | Mitsubishi Materials Corp | 耐摩耗性および耐欠損性のすぐれた炭窒化ジルコニウム基サーメット製切削工具 |
| CN101892411A (zh) * | 2010-08-09 | 2010-11-24 | 中国地质大学（北京） | 一种新型wc基硬质合金材料及其制备方法 |
| CN102776492A (zh) * | 2011-05-13 | 2012-11-14 | 比亚迪股份有限公司 | 一种陶瓷表面选择性金属化方法和一种陶瓷及其应用 |
| CN104388718A (zh) * | 2014-10-22 | 2015-03-04 | 苏州莱特复合材料有限公司 | 金属陶瓷复合材料及其制备方法 |
| CN104388794A (zh) * | 2014-10-22 | 2015-03-04 | 苏州莱特复合材料有限公司 | 硬质合金复合材料及其制备方法 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105734389A (zh) * | 2016-04-12 | 2016-07-06 | 陈雪琴 | 一种高韧性金属陶瓷模具材料及其制备方法 |
| CN105779842A (zh) * | 2016-04-13 | 2016-07-20 | 吴申龙 | 一种耐磨耐高温陶瓷模具材料及其制备方法 |
| CN105886971A (zh) * | 2016-04-13 | 2016-08-24 | 吴申龙 | 一种耐磨耐腐蚀模具材料及其制备方法 |
| CN105821276A (zh) * | 2016-05-24 | 2016-08-03 | 刘和来 | 一种金属陶瓷材料 |
| CN105886972A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-08-24 | 陈林美 | 一种耐磨碳化物基金属陶瓷刀具及其制备方法 |
| CN107216161A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-09-29 | 合肥铭佑高温技术有限公司 | 一种新型耐高温金属陶瓷复合材料及制备方法 |
| CN107759249A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-03-06 | 中南大学 | 一种含铬的氧化物‑碳化物复合涂层及其制备方法 |
| CN107759249B (zh) * | 2017-11-20 | 2020-03-13 | 中南大学 | 一种含铬的氧化物-碳化物复合涂层及其制备方法 |
| CN108101535A (zh) * | 2018-01-05 | 2018-06-01 | 济南麦哈勃冶金技术开发有限公司 | 一种用于炼钢连铸结晶器的氧化锆陶瓷材料及其制备方法 |
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