CN106894021A - 一种含碳化硼‑碳化钨涂层的钨材料及其制备方法 - Google Patents

一种含碳化硼‑碳化钨涂层的钨材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106894021A
CN106894021A CN201710036802.1A CN201710036802A CN106894021A CN 106894021 A CN106894021 A CN 106894021A CN 201710036802 A CN201710036802 A CN 201710036802A CN 106894021 A CN106894021 A CN 106894021A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tungsten
carbide
boron
coating
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201710036802.1A
Other languages
English (en)
Inventor
王海燕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongguan Jia Xin New Mstar Technology Ltd
Original Assignee
Dongguan Jia Xin New Mstar Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongguan Jia Xin New Mstar Technology Ltd filed Critical Dongguan Jia Xin New Mstar Technology Ltd
Priority to CN201710036802.1A priority Critical patent/CN106894021A/zh
Publication of CN106894021A publication Critical patent/CN106894021A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
    • C23C28/042—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material including a refractory ceramic layer, e.g. refractory metal oxides, ZrO2, rare earth oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/60—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using solids, e.g. powders, pastes
    • C23C8/62—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using solids, e.g. powders, pastes only one element being applied
    • C23C8/64—Carburising

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

本发明提供一种含碳化硼‑碳化钨涂层的钨材料及其制备方法，含碳化硼‑碳化钨涂层的钨材料依次包括高纯钨零件、碳化钨涂层和碳化硼涂层，具体制备方法为：将表面处理的高纯钨零件与含木炭和碳酸钯的渗碳剂一起置于石墨坩埚中，其中高纯钨零件置于石墨坩埚的中间，渗碳剂分布于零件四周，盖上石墨盖，放置于真空热处理炉中；将真空热处理炉抽真空，高温保温，再通入高纯氩气，炉冷到室温取出，得到表面含碳化钨的钨零件；将表面含碳化钨的钨零件表面涂覆含碳化硼的环氧树脂浆料，在真空条件下，消除气泡，然后在常压下固化成型，得到含碳化硼‑碳化钨涂层的钨材料。本发明制备工艺简单，有利于提高材料的机械防腐耐高温性能。

Description

一种含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料及其制备方法
技术领域
本发明属于金属表面工程技术领域，具体涉及一种含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料及其制备方法。
背景技术
高硬度和高耐磨材料在工业生产和日常生活中发挥着重要的作用，随着生产技术的进步和人们对未知世界更深入地探索，材料的改进和创新也日新月异。钨金属作为一种难熔金属，由于其熔点高，广泛应用于稀土冶炼、石英玻璃、电子喷涂、晶体生长及熔体提纯等领域，其中钨作为熔体提纯使用时，尽管具有优异的耐高温性能和耐热震性能，但是其在目标熔体中存在晶界腐蚀问题，而且难以与目标金属分离，易造成污染，因此需要对钨金属表面进行改性整理。
碳化钨是一种由钨和碳组成的化合物，碳化钨为黑色六方晶体，有金属光泽，硬度与金刚石相近，视电、热的良好导体，化学性质稳定，但是纯的谭虎威易碎。传统的碳化钨的制备方法为将钨粉末与碳粉末混合，在高温下氢气炉中反应生成碳化钨，但是难以应用于钨零件的表面整理。碳化硼材料具有高硬度、高熔点、低密度、高弹性模量、化学性能稳定、中子吸收截面大、优异的电学性能和良好的力学稳定性等特点。中国专利CN 105481430A公开的一种氮化硅-碳化硼-碳纤维摩擦材料的制备方法，将碳纤维毯先采用真空浸渗方法渗碳和渗硅，然后在氮气氛围中氮化处理得到氮化硅-碳化硼-碳纤维，以提高碳纤维的高强度、高韧性和高摩擦性能，以提高碳纤维的摩擦综合性能。
由上述现有技术可知，通过真空浸渗方法与其他方法相结合可以对材料表面进行表面改性，但是目前基于钨材料表面碳化硼和碳化钨的表面改性方面研究并不多见，本发明将真空浸渗方法与涂覆技术相结合，对大面积的钨零件的表面进行碳化硼和碳化钨涂层处理，提高高纯钨零件的综合性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料及其制备方法，在高纯钨零件的表面先覆盖一层碳化钨涂层，再覆盖一层碳化硼涂层，制备得到的钨材料的力学性能好、耐高温和耐腐蚀等性能。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料，所述含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料依次包括高纯钨零件、碳化钨涂层和碳化硼涂层，所述碳化钨层的厚度为7-15μm，所述碳化硼涂层的厚度为180-220μm。
本发明还提供一种含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将高纯钨零件先用皂液去除零件表面油污，再用酸性试剂进行化学清洗，最后用丙酮或者酒精去除油脂，待用，得到表面处理的高纯钨零件；
(2)将木炭置于石墨坩埚中，放入1900℃真空炉中保温1-2h，冷却到室温后，按质量百分比机，将95％的木炭与5％的碳酸钯混合制备形成渗碳剂；
(3)将步骤(1)制备的表面处理的高纯钨零件与步骤(2)制备的渗碳剂一起置于石墨坩埚中，其中高纯钨零件置于石墨坩埚的中间，渗碳剂分布于零件四周，盖上石墨盖，放置于真空热处理炉中；
(4)将真空热处理炉的真空度调整至小于10-2Pa，温度为1600-1800℃，保温3-4h，再通入约1000Pa高纯氩气，炉冷到室温取出，得到表面含碳化钨的钨零件；
(5)将步骤(4)制备的表面含碳化钨的钨零件表面用100目的丝网涂覆含碳化硼的环氧树脂浆料，在真空条件下，消除气泡，然后在常压下固化成型，得到含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，酸性试剂为24-26wt％的硫酸、12-14wt％硝酸和12-14％的氢氟酸的混合溶液，混合溶液中硫酸、硝酸和氢氟酸的体积比为1:1:1。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，木炭包含100目以上的木炭颗粒和250目以上的木炭颗粒，其中100目以上的木炭颗粒的质量分数不低于60％，250目以上的木炭颗粒的质量分数不低于30％。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，高纯钨零件与渗碳剂的距离为2-10mm。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(4)中，表面含碳化钨的钨零件中碳化钨层的厚度为7-15μm。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(5)中，含碳化硼的环氧树脂浆料的制备方法为：将JY-9715A和JY-9715B按照1:1的质量比混合形成环氧树脂浇注料，按照质量百分比计，将50-70％的200-300目的碳化硼粉末与30-50％的环氧树脂浇注料混合均匀，形成含碳化硼的环氧树脂浆料。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(5)中，消除气泡的方法为：在真空条件下，在90-95℃下保温0.5-1h。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(5)中，固化成型的方法为：在常压下，在90-95℃下保温4-5h，105-110℃下保温2-3h，在130-135℃下保温7-9h。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(5)中，含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料中碳化硼涂层的厚度为180-220μm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明制备的含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料包括碳化硼和碳化钨涂层，其中碳化钨涂层是采用高真空渗碳方法处理得到，通过碳原子往钨基体吸附、扩散、负极、反应，最后形成碳化钨涂层，提高钨金属零件表面的耐腐蚀性能和使用寿命，且更容易与其他金属分离。
(2)本发明制备的含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料包括碳化硼和碳化钨涂层，其中碳化硼涂层是通过将碳化硼粉末与环氧树脂形成的，在钨金属零件的最外层形成一层力学性能良好的碳化硼涂层，而且碳化硼涂层与钨金属也具有良好的结合力。
(3)本发明的制备方法简单，制备的钨材料具有优异的力学性能、耐高温、耐腐蚀性能，而且与其他材料的浸润性提高，有利于与其他材料复合使用，适合于航空航天等特殊领域。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1：
(1)将高纯钨零件先用皂液去除零件表面油污，再用体积比为1:1:1的24wt％的硫酸、12wt％硝酸和14％的氢氟酸的混合溶液酸性试剂进行化学清洗，最后用丙酮或者酒精去除油脂，待用，得到表面处理的高纯钨零件。
(2)将100目以上的木炭颗粒和250目以上的木炭颗粒混合，其中100目以上的木炭颗粒的质量分数不低于60％，250目以上的木炭颗粒的质量分数不低于30％，将木炭置于石墨坩埚中，放入1900℃真空炉中保温1h，冷却到室温后，按质量百分比机，将95％的木炭与5％的碳酸钯混合制备形成渗碳剂。
(3)将表面处理的高纯钨零件与渗碳剂一起置于石墨坩埚中，其中高纯钨零件置于石墨坩埚的中间，渗碳剂分布于零件四周，高纯钨零件与渗碳剂的距离为4mm，盖上石墨盖，放置于真空热处理炉中。
(4)将真空热处理炉的真空度调整至小于10-2Pa，温度为1700℃，保温4h，再通入约1000Pa高纯氩气，炉冷到室温取出，得到表面含碳化钨的钨零件，其中碳化钨厚度为8-10μm。
(5)将JY-9715A和JY-9715B按照1:1的质量比混合形成环氧树脂浇注料，按照质量百分比计，将70％的200-300目的碳化硼粉末与30％的环氧树脂浇注料混合均匀，形成含碳化硼的环氧树脂浆料，控制浆料的粘度范围为4000-8000mPas，然后将表面含碳化钨的钨零件表面用100目的丝网涂覆含碳化硼的环氧树脂浆料，在真空(＜10-1Pa)条件下，在90℃下保温1h消除气泡，然后在常压下在90℃下保温4h，105℃下保温2h，在135℃下保温7h固化成型，得到含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料，其中碳化硼涂层的厚度为200μm。
实施例2：
(1)将高纯钨零件先用皂液去除零件表面油污，再用体积比为1:1:1的24wt％的硫酸、14wt％硝酸和12％的氢氟酸的混合溶液酸性试剂进行化学清洗，最后用丙酮或者酒精去除油脂，待用，得到表面处理的高纯钨零件。
(2)将100目以上的木炭颗粒和250目以上的木炭颗粒混合，其中100目以上的木炭颗粒的质量分数不低于60％，250目以上的木炭颗粒的质量分数不低于30％，将木炭置于石墨坩埚中，放入1900℃真空炉中保温2h，冷却到室温后，按质量百分比机，将95％的木炭与5％的碳酸钯混合制备形成渗碳剂。
(3)将表面处理的高纯钨零件与渗碳剂一起置于石墨坩埚中，其中高纯钨零件置于石墨坩埚的中间，渗碳剂分布于零件四周，高纯钨零件与渗碳剂的距离为6mm，盖上石墨盖，放置于真空热处理炉中。
(4)将真空热处理炉的真空度调整至小于10-2Pa，温度为1600℃，保温3h，再通入约1000Pa高纯氩气，炉冷到室温取出，得到表面含碳化钨的钨零件，其中碳化钨厚度为7-8μm。
(5)将JY-9715A和JY-9715B按照1:1的质量比混合形成环氧树脂浇注料，按照质量百分比计，将60％的200-300目的碳化硼粉末与40％的环氧树脂浇注料混合均匀，形成含碳化硼的环氧树脂浆料，控制浆料的粘度范围为4000-8000mPas，然后将表面含碳化钨的钨零件表面用100目的丝网涂覆含碳化硼的环氧树脂浆料，在真空条件(＜10-1Pa)下，在90℃下保温1h消除气泡，然后在常压下在90℃下保温4h，105℃下保温2h，在1135℃下保温7h固化成型，得到含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料，其中碳化硼涂层的厚度为180μm。
实施例3：
(1)将高纯钨零件先用皂液去除零件表面油污，再用体积比为1:1:1的25wt％的硫酸、13wt％硝酸和14％的氢氟酸的混合溶液酸性试剂进行化学清洗，最后用丙酮或者酒精去除油脂，待用，得到表面处理的高纯钨零件。
(2)将100目以上的木炭颗粒和250目以上的木炭颗粒混合，其中100目以上的木炭颗粒的质量分数不低于60％，250目以上的木炭颗粒的质量分数不低于30％，将木炭置于石墨坩埚中，放入1900℃真空炉中保温1.5h，冷却到室温后，按质量百分比机，将95％的木炭与5％的碳酸钯混合制备形成渗碳剂。
(3)将表面处理的高纯钨零件与渗碳剂一起置于石墨坩埚中，其中高纯钨零件置于石墨坩埚的中间，渗碳剂分布于零件四周，高纯钨零件与渗碳剂的距离为2mm，盖上石墨盖，放置于真空热处理炉中。
(4)将真空热处理炉的真空度调整至小于10-2Pa，温度为1800℃，保温4h，再通入约1000Pa高纯氩气，炉冷到室温取出，得到表面含碳化钨的钨零件，其中碳化钨厚度为10-15μm。
(5)将JY-9715A和JY-9715B按照1:1的质量比混合形成环氧树脂浇注料，按照质量百分比计，将50％的200-300目的碳化硼粉末与50％的环氧树脂浇注料混合均匀，形成含碳化硼的环氧树脂浆料，控制浆料的粘度范围为4000-8000mPas，然后将表面含碳化钨的钨零件表面用100目的丝网涂覆含碳化硼的环氧树脂浆料，在真空条件(＜10-1Pa)下，在90℃下保温1h消除气泡，然后在常压下在90℃下保温4h，105℃下保温2h，在135℃下保温7h固化成型，得到含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料，其中碳化硼涂层的厚度为220μm。
实施例4：
(1)将高纯钨零件先用皂液去除零件表面油污，再用体积比为1:1:1的24wt％的硫酸、13wt％硝酸和14％的氢氟酸的混合溶液酸性试剂进行化学清洗，最后用丙酮或者酒精去除油脂，待用，得到表面处理的高纯钨零件。
(2)将100目以上的木炭颗粒和250目以上的木炭颗粒混合，其中100目以上的木炭颗粒的质量分数不低于60％，250目以上的木炭颗粒的质量分数不低于30％，将木炭置于石墨坩埚中，放入1900℃真空炉中保温1h，冷却到室温后，按质量百分比机，将95％的木炭与5％的碳酸钯混合制备形成渗碳剂。
(3)将表面处理的高纯钨零件与渗碳剂一起置于石墨坩埚中，其中高纯钨零件置于石墨坩埚的中间，渗碳剂分布于零件四周，高纯钨零件与渗碳剂的距离为2-10mm，盖上石墨盖，放置于真空热处理炉中。
(4)将真空热处理炉的真空度调整至小于10-2Pa，温度为1750℃，保温3.5h，再通入约1000Pa高纯氩气，炉冷到室温取出，得到表面含碳化钨的钨零件，其中碳化钨厚度为10-12μm。
(5)将JY-9715A和JY-9715B按照1:1的质量比混合形成环氧树脂浇注料，按照质量百分比计，将55％的200-300目的碳化硼粉末与45％的环氧树脂浇注料混合均匀，形成含碳化硼的环氧树脂浆料，控制浆料的粘度范围为4000-8000mPas，然后将表面含碳化钨的钨零件表面用100目的丝网涂覆含碳化硼的环氧树脂浆料，在真空条件(＜10-1Pa)下，在95℃下保温0.5h消除气泡，然后在常压下在95℃下保温5h，110℃下保温3h，在130℃下保温9h固化成型，得到含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料，其中碳化硼涂层的厚度为195μm。
实施例5：
(1)将高纯钨零件先用皂液去除零件表面油污，再用体积比为1:1:1的26wt％的硫酸、12wt％硝酸和14％的氢氟酸的混合溶液酸性试剂进行化学清洗，最后用丙酮去除油脂，待用，得到表面处理的高纯钨零件。
(2)将100目以上的木炭颗粒和250目以上的木炭颗粒混合，其中100目以上的木炭颗粒的质量分数不低于60％，250目以上的木炭颗粒的质量分数不低于30％，将木炭置于石墨坩埚中，放入1900℃真空炉中保温2h，冷却到室温后，按质量百分比机，将95％的木炭与5％的碳酸钯混合制备形成渗碳剂。
(3)将表面处理的高纯钨零件与渗碳剂一起置于石墨坩埚中，其中高纯钨零件置于石墨坩埚的中间，渗碳剂分布于零件四周，高纯钨零件与渗碳剂的距离为7mm，盖上石墨盖，放置于真空热处理炉中。
(4)将真空热处理炉的真空度调整至小于10-2Pa，温度为1800℃，保温4h，再通入约1000Pa高纯氩气，炉冷到室温取出，得到表面含碳化钨的钨零件，其中碳化钨厚度为13-15μm。
(5)将JY-9715A和JY-9715B按照1:1的质量比混合形成环氧树脂浇注料，按照质量百分比计，将65％的200-300目的碳化硼粉末与35％的环氧树脂浇注料混合均匀，形成含碳化硼的环氧树脂浆料，控制浆料的粘度范围为4000-8000mPas，然后将表面含碳化钨的钨零件表面用100目的丝网涂覆含碳化硼的环氧树脂浆料，在真空条件下，在95℃下保温0.5h消除气泡，然后在常压下在95℃下保温4h，110℃下保温2h，在130℃下保温8h固化成型，得到含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料，其中碳化硼涂层的厚度为210μm。
实施例6：
(1)将高纯钨零件先用皂液去除零件表面油污，再用体积比为1:1:1的26wt％的硫酸、12wt％硝酸和14％的氢氟酸的混合溶液酸性试剂进行化学清洗，最后用丙酮或者酒精去除油脂，待用，得到表面处理的高纯钨零件。
(2)将100目以上的木炭颗粒和250目以上的木炭颗粒混合，其中100目以上的木炭颗粒的质量分数不低于60％，250目以上的木炭颗粒的质量分数不低于30％，将木炭置于石墨坩埚中，放入1900℃真空炉中保温2h，冷却到室温后，按质量百分比机，将95％的木炭与5％的碳酸钯混合制备形成渗碳剂。
(3)将表面处理的高纯钨零件与渗碳剂一起置于石墨坩埚中，其中高纯钨零件置于石墨坩埚的中间，渗碳剂分布于零件四周，高纯钨零件与渗碳剂的距离为8mm，盖上石墨盖，放置于真空热处理炉中。
(4)将真空热处理炉的真空度调整至小于10-2Pa，温度为1800℃，保温3.5h，再通入约1000Pa高纯氩气，炉冷到室温取出，得到表面含碳化钨的钨零件，其中碳化钨厚度为8-10μm。
(5)将JY-9715A和JY-9715B按照1:1的质量比混合形成环氧树脂浇注料，按照质量百分比计，将50％的200-300目的碳化硼粉末与50％的环氧树脂浇注料混合均匀，形成含碳化硼的环氧树脂浆料，控制浆料的粘度范围为4000-8000mPas，然后将表面含碳化钨的钨零件表面用100目的丝网涂覆含碳化硼的环氧树脂浆料，在真空条件下，在95℃下保温1h消除气泡，然后在常压下在95℃下保温5h，110℃下保温2-3h，在135℃下保温9h固化成型，得到含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料，其中碳化硼涂层的厚度为180μm。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料，其特征在于：所述含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料依次包括高纯钨零件、碳化钨涂层和碳化硼涂层，所述碳化钨层的厚度为7-15μm，所述碳化硼涂层的厚度为180-220μm。
2.一种含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将高纯钨零件先用皂液去除零件表面油污，再用酸性试剂进行化学清洗，最后用丙酮或者酒精去除油脂，待用，得到表面处理的高纯钨零件；
(2)将木炭置于石墨坩埚中，放入1900℃真空炉中保温1-2h，冷却到室温后，按质量百分比机，将95％的木炭与5％的碳酸钯混合制备形成渗碳剂；
(3)将步骤(1)制备的表面处理的高纯钨零件与步骤(2)制备的渗碳剂一起置于石墨坩埚中，其中高纯钨零件置于石墨坩埚的中间，渗碳剂分布于零件四周，盖上石墨盖，放置于真空热处理炉中；
(4)将真空热处理炉的真空度调整至小于10-2Pa，温度为1600-1800℃，保温3-4h，再通入约1000Pa高纯氩气，炉冷到室温取出，得到表面含碳化钨的钨零件；
(5)将步骤(4)制备的表面含碳化钨的钨零件表面用100目的丝网涂覆含碳化硼的环氧树脂浆料，在真空条件下，消除气泡，然后在常压下固化成型，得到含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料。
3.根据权利要求2所述的一种含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，酸性试剂为24-26wt％的硫酸、12-14wt％硝酸和12-14％的氢氟酸的混合溶液，混合溶液中硫酸、硝酸和氢氟酸的体积比为1:1:1。
4.根据权利要求2所述的一种含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，木炭包含100目以上的木炭颗粒和250目以上的木炭颗粒，其中100目以上的木炭颗粒的质量分数不低于60％，250目以上的木炭颗粒的质量分数不低于30％。
5.根据权利要求2所述的一种含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，高纯钨零件与渗碳剂的距离为2-10mm。
6.根据权利要求2所述的一种含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，表面含碳化钨的钨零件中碳化钨层的厚度为7-15μm。
7.根据权利要求2所述的一种含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，含碳化硼的环氧树脂浆料的制备方法为：将JY-9715A和JY-9715B按照1:1的质量比混合形成环氧树脂浇注料，按照质量百分比计，将50-70％的200-300目的碳化硼粉末与30-50％的环氧树脂浇注料混合均匀，形成含碳化硼的环氧树脂浆料。
8.根据权利要求2所述的一种含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，消除气泡的方法为：在真空条件下，在90-95℃下保温0.5-1h。
9.根据权利要求2所述的一种含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，固化成型的方法为：在常压下，在90-95℃下保温4-5h，105-110℃下保温2-3h，在130-135℃下保温7-9h。
10.根据权利要求2所述的一种含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中，含碳化硼-碳化钨涂层的钨材料中碳化硼涂层的厚度为180-220μm。
CN201710036802.1A 2017-01-18 2017-01-18 一种含碳化硼‑碳化钨涂层的钨材料及其制备方法 Withdrawn CN106894021A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710036802.1A CN106894021A (zh) 2017-01-18 2017-01-18 一种含碳化硼‑碳化钨涂层的钨材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710036802.1A CN106894021A (zh) 2017-01-18 2017-01-18 一种含碳化硼‑碳化钨涂层的钨材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106894021A true CN106894021A (zh) 2017-06-27

Family

ID=59198079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710036802.1A Withdrawn CN106894021A (zh) 2017-01-18 2017-01-18 一种含碳化硼‑碳化钨涂层的钨材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106894021A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115179610A (zh) * 2022-06-28 2022-10-14 深圳大学 钨碳合金材料及其制备方法
CN116511005A (zh) * 2023-02-06 2023-08-01 散裂中子源科学中心 一种中子吸收涂层的大面积制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115179610A (zh) * 2022-06-28 2022-10-14 深圳大学 钨碳合金材料及其制备方法
CN116511005A (zh) * 2023-02-06 2023-08-01 散裂中子源科学中心 一种中子吸收涂层的大面积制备方法
CN116511005B (zh) * 2023-02-06 2023-10-27 散裂中子源科学中心 一种中子吸收涂层的大面积制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101560610B (zh) 一种高纯度镁的精炼方法
CN202643896U (zh) 一种炭/炭复合材料坩埚
CN110846529A (zh) 石墨烯增强铜复合材料的制备方法
CN107841673A (zh) 一系列Fe‑Co‑Cr‑Ni‑Al高熵合金及其热处理工艺
Zhou et al. A review on the methods of preparation of elemental boron
CN106894021A (zh) 一种含碳化硼‑碳化钨涂层的钨材料及其制备方法
CN101804978A (zh) 一种微纳米石墨球的制备方法
CN102660698B (zh) 含钛储氢合金的真空感应熔炼方法
Chen et al. Recycling silicon kerf waste: Use cryolite to digest the surface oxide layer and intensify the removal of impurity boron
CN109251036A (zh) 一种TiB2陶瓷粉体的制备方法
CN103880441A (zh) 一种微孔轻量刚玉耐火骨料及其制备方法
CN108467043A (zh) 一种含氯硅酸钙渣剂与湿氧混合气体协同强化精炼提纯工业硅的方法
Dai et al. In-situ synthesis of MoSi2 coating on molybdenum substrate by electro-deoxidation of a SiO2 layer in molten salt
CN107161960A (zh) 一种高压气相制备氮化硼球形粉体的方法与装置
CN106591772A (zh) 一种高纯钨表面生成wc方法
CN104495845B (zh) 一种纯净 Fe3C 块体的制备工艺
CN103922814B (zh) 一种复合结构的氧化锆耐火制品
CN102557730B (zh) 一种碳化硅陶瓷表面改性方法
CN101880924B (zh) 聚丙烯腈基碳纤维低温石墨化的方法
CN109704802A (zh) 一种(Zr,Hf)B-SiC陶瓷改性C/C复合材料及其制备方法
CN104803696A (zh) 一种高强碳纤维增强氮化硅陶瓷基复合材料及其制备方法
CN101734659B (zh) 高频感应-碳热还原制备碳化钛粉的方法
CN101629276A (zh) 锆钇合金靶件的制备方法
CN102994785B (zh) 一种BaZrO3耐火材料真空感应熔炼含钛储氢合金的方法
CN108914041A (zh) 一种耐高温耐盐酸腐蚀合成炉复合材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20170627