CN110526715B - 一种三元钨钌硼化物陶瓷材料及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于无机非金属材料领域，具体涉及一种三元钨钌硼化物陶瓷材料及其制备方法与应用。所述的三元钨钌硼化物陶瓷材料的化学结构式为W1‑xRuxB2，其中0＜x＜1。本发明首先采用机械化学法，以高纯钨、钌和硼粉为原料，合成钨钌硼化物粉末；然后采用烧结技术，将合成的粉末致密化，得到三元钨钌硼化物陶瓷材料。该三元钨钌硼化物陶瓷材料具有高硬度、高熔点、优良的耐磨性和加工性、等独特的物理化学性能，可用于切削刀具等工业用途。

Description

一种三元钨钌硼化物陶瓷材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于无机非金属材料领域，具体涉及一种三元钨钌硼化物陶瓷材料及其制备方法与应用。
背景技术
超硬材料因具有优良的理化性质，在工业上得到了广泛的应用。目前广泛应用的两种超硬材料是金刚石和立方氮化硼。金刚石的热稳定性差，加工铁基合金时易与之发生化学反应；而立方氮化硼的合成成本过高。这些因素大大限制了金刚石和立方氮化硼在工业上的应用。
高性能陶瓷材料具有优异的物理化学性能，在满足硬度要求的基础上还具有热稳定性好、成本低等优点，是潜在的超硬材料替代品。在科学工作者不断努力下设计和合成出了两类高性能陶瓷。其中一类是由强共价键的轻元素B、C、N和O组成的化合物，如c-BCxN、BC2N、B6O等。另一类是将高价电子密度的过渡金属与轻元素B、C、N等结合成的化合物，如WB2、ReB2、RuB2等。这类材料的另外一个显著特点是都属于高硬度金属性化合物，对切割含铁类材料有巨大的潜在应用价值。近年来，许多科研人员通过研究发现在二元过渡金属硼化物中添加另一种过渡金属元素，形成三元过渡金属硼化物，可以改善过渡金属硼化物的力学性能，成为新型硬质材料的一个重要研究方向。
发明内容
为了克服现有技术的不足和缺点，本发明的首要目的在于提供一种三元钨钌硼化物陶瓷材料，该陶瓷材料具有高硬度和高化学稳定性，耐磨、耐腐蚀，可满足工业应用上对硬质材料的使用要求。
本发明的另一目的在于提供上述三元钨钌硼化物陶瓷材料的制备方法。
本发明的再一目的在于提供上述三元钨钌硼化物陶瓷材料的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种三元钨钌硼化物陶瓷材料，其化学结构式为W1-xRuxB2，其中0＜x＜1，
所述的三元钨钌硼化物陶瓷材料存在以下三种晶体结构中的至少一种：hp6-WB2型六方结构、hp12-WB2型六方结构和op6-RuB2型正交结构；
所述的三元钨钌硼化物陶瓷材料的制备方法，包含如下步骤：
(1)在惰性气体下，将高纯钨(W)粉、钌粉(Ru)和硼粉(B)按摩尔比W：Ru：B＝(1-x)：x：2.5进行混合配料，得到混合粉体；然后在惰性气体下，采用机械化学法合成，得到钨(W)钌(Ru)硼(B)化物粉末，其中，0＜x＜1；
(2)在惰性气体保护下，将步骤(1)制得的钨(W)钌(Ru)硼(B)化物粉末进行烧结使其致密化，得到三元钨钌硼化物陶瓷材料(W1-xRuxB2，其中0＜x＜1)；
步骤(1)中所述的机械化学法合成的球料比为(3～6)：1，球磨时间为20～60h；
步骤(1)中所述的机械化学法合成的球料比优选为(4～6)：1，球磨时间优选为50～60h；
步骤(1)中所述的机械化学法合成的球料比进一步优选为4：1，球磨时间优选为50h；其中，机械化学合成粉末需要很大的能量，当球料比较小时，需要更长的球磨时间，前期实验证明，球料比从4：1向上增加时，可以节约的球磨时间较少，在考虑到当球料比增大时，每次磨粉的量就会减少(球磨罐容积一定)，效率降低，所以最佳球料比为4：1；在球磨时间选择上，当球磨20小时时，开始生成钨钌硼化物，但还有单质的存在，随着球磨时间的增加，单质的量在减少，当球磨时间增加到50h时单质已检测不到，再增加球磨时间结果几乎没有变化，所以最佳球磨时间50h；
步骤(1)中所述的机械化学法合成的温度优选为室温；
步骤(1)中所述的机械化学法合成采用的设备优选为高能球磨机、振动球磨机、行星式球磨机和场辅助球磨机(如等离子体辅助高能球磨机等)中的至少一种；
所述的烧结的方式优选为热压烧结、气氛烧结、放电等离子烧结和场辅助烧结(例如：微波烧结等)中的至少一种；
所述的烧结的方式进一步优选为放电等离子烧结；
所述的烧结的条件优选为以150℃/min的升温速率到600℃，再以100℃/min的升温速率升至1500℃，并在1300℃和1400℃处各保温5min，1500℃处保温10min；在温度到达1300℃至1500℃保温结束这一过程给样品施加30MPa的压力，其余过程给样品施加的压力为10MPa；
所述的惰性气体优选为氩气或其它不会污染原料的惰性气体；
所述的三元钨钌硼化物陶瓷材料在制备切割类材料中的应用；
本发明的原理：
本发明的第一个难点是如何保证制得的三元钨钌硼化物陶瓷材料中存在尽可能多的钨钌硼化物(W1-xRuxB2)，而不是以单质形式存在，这是因为：①当按照(W+Ru)：B＝1：2.0进行混合配料时，由于硼的蒸汽压低，硼易挥发，故体系中钨钌是过量的，导致最终得到的产物中还剩余残余较多钨钌，从而影响材料的硬度等性能；而如果大幅度提高原料中硼含量，则很容易导致产物中残余硼的存在，从而也影响材料的硬度等性能。②球磨比和球磨时间也影响产物中钨钌硼化物的含量。
为此，本发明通过控制硼的添加量和机械化学合成条件，通过机械能或者场辅助机械能直接反应合成纯度较高、硼含量少或者不含硼的钨(W)钌(Ru)硼(B)化物(钨钌的硼化物)。其中，对于硼的添加量：当(W+Ru)：B＝1：2.0时，按照最佳球磨时间、球料比，体系中一直有单质存在，正如前面所述，硼会挥发，不能完全与钨钌反应，体系中残余钨钌，为此本发明逐渐增大硼的含量，发现当(W+Ru)：B＝1：2.5时，钨钌与硼能完全反应，体系中钨钌单质检测不到了，而这时硼除去挥发的、反应的，是最少剩余或者不剩的。
本发明的第二难点是：如何通过调节烧结工艺及其参数，在不添加烧结助剂的情况下，获得以钨钌二硼化物为主相的、致密的钨钌硼化物块体材料。机械化学合成的钨钌硼化物粉末的致密化过程、块体材料成分、结构和致密度等受烧结工艺方法和烧结参数的控制。本发明在上述控制硼的添加量和机械化学合成条件的基础上，进一步选择合适的烧结工艺及其参数，通过将钌硼化物固溶到钨硼化物的晶体结构中，从而改善钨硼化物的力学性能。
本发明采用机械化学法合成的钨钌硼化物的主要成分为W1-xRuxB2，可能含有极少量的钨和残余硼。其中，合成的粉体中W1-xRuxB2存在以下三种晶体结构中的至少一种：hp3-WB2型六方结构、hp6-WB2型六方结构和op6-RuB2型正交结构(图1)。
致密化烧结后的钨钌硼化物主要成分为W1-xRuxB2，含量在98％以上，烧结后的块体中W1-xRuxB2存在以下三种晶体结构中的至少一种：hp6-WB2型六方结构、hp12-WB2型六方结构和op6-RuB2型正交结构(图1)。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)本发明制得的三元钨钌硼化物陶瓷材料，具备高硬度、高韧性、高熔点、优良的耐磨性和加工性等独特的物理化学性能，可满足现代化工业对硬质材料的需求。
(2)本发明制得的三元钨钌硼化物陶瓷材料最高纳米压痕硬度达到30GPa，最高弹性模量达到490～540GPa。
(3)本发明制得的三元钨钌硼化物陶瓷材料可以有效用于切削刀具，特别是含铁类金属的高速干切削，以及相关的工业领域。
(4)本发明是采用机械化学法+烧结相结合的方法，获得具有高硬度的钨钌硼化物高性能陶瓷块体材料，该三元过渡金属硼化物的制备操作简单，成本低。
附图说明
图1是hp3-WB2、op6-RuB2、hp6-W0.3Ru0.7B2、hp12-WB2型晶体结构示意图。
图2是不同W：Ru比原料粉末经50h高能球磨后获得的产物的XRD图谱图。
图3是SPS烧结工艺示意图。
图4是实施例1～5SPS烧结后制得的三元钨钌硼化物陶瓷块体材料的XRD图谱图。
图5是实施例1～5SPS烧结后制得的三元钨钌硼化物陶瓷块体材料的断面SEM图，其中，(a)和(b)为W0.3Ru0.7B2.0样品，(c)、(d)为W0.9Ru0.1B2.0样品。
图6是实施例1～5SPS烧结后制得的三元钨钌硼化物陶瓷块体材料的纳米压痕硬度和杨氏模量结果图。
图7是实施例1～5SPS烧结后制得的三元钨钌硼化物陶瓷块体材料的典型纳米压痕载荷-位移曲线图。
图8是实施例1～5SPS烧结后制得的三元钨钌硼化物陶瓷块体材料的断裂韧性结果图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明中，钨钌硼化物的主要组成元素是钨(W)、钌(Ru)和硼(B)，根据原料比、机械化学合成条件和烧结工艺条件不同，其块体相可能是hp6-WB2型六方结构、hp12-WB2型六方结构和op6-RuB2型正交结构的W1-xRuxB2或者它们的混合物。经烧结后的钨钌硼化物块体材料的晶粒尺寸一般大于100nm。晶粒的尺寸可以通过调节烧结工艺参数如烧结温度、烧结压力和保温时间等关键参数来控制。
实施例中的惰性气体为氩气。
实施例1
(1)在充满保护气体(惰性气体)的手套箱中，将高纯钨(W)粉、钌(Ru)粉与硼(B)粉按照W：Ru：B＝(1-x)：x：2.5(其中，x为0.1，即W与Ru的摩尔比为0.9：0.1)的比例进行混合配料，得到混合粉体；然后在惰性气体下，采用美国SPEX公司型号为8000M的高能球磨机进行机械化学法合成，具体方法为：将混合粉体与6个直径为11.20mm的碳化钨研磨球共同放入研磨罐中，球料比为4:1，将研磨罐装入SPEX 8000M高能球磨机中进行球磨，每隔1h球磨机停止运行，保持停止状态20min后继续进行球磨，其目的是减小电机产生的摩擦热和磨损，球磨时间为50h；通过机械化学法合成制得钨(W)钌(Ru)硼(B)化物粉末；
(2)在惰性气体保护下，采用放电等离子烧结工艺对步骤(1)制得的钨(W)钌(Ru)硼(B)化物粉末进行致密化，烧结工艺为：以150℃/min的升温速率到600℃，再以100℃/min的升温速率升至1500℃，并在1300℃和1400℃处各保温5min，1500℃处保温10min，在温度到达1300℃至1500℃保温结束这一过程给样品施加30MPa的压力，其余过程给样品施加的压力为10MPa(图3)，脉冲电流参数为：高电流持续15ms，低电流持续3ms，每10次高电流为一个循环，每个循环间隔5ms；通过烧结，得到三元钨钌硼化物陶瓷块体材料(W0.9Ru0.1B2.0)。
实施例2
(1)在充满保护气体(惰性气体)的手套箱中，将高纯钨(W)粉、钌(Ru)粉与硼(B)粉按照W：Ru：B＝(1-x)：x：2.5(其中，x为0.3，即W与Ru的摩尔比为0.7：0.3)的比例进行混合配料，得到混合粉体；然后在惰性气体下，采用美国SPEX公司型号为8000M的高能球磨机进行机械化学法合成，具体方法为：将混合粉体与6个直径为11.20mm的碳化钨研磨球共同放入研磨罐中，球料比为4:1，将研磨罐装入SPEX 8000M高能球磨机中进行球磨，每隔1h球磨机停止运行，保持停止状态20min后继续进行球磨，其目的是减小电机产生的摩擦热和磨损，球磨时间为50h；通过机械化学法合成制得钨(W)钌(Ru)硼(B)化物粉末；
(2)在惰性气体保护下，采用放电等离子烧结工艺对步骤(1)制得的钨(W)钌(Ru)硼(B)化物粉末进行致密化，烧结工艺为：以150℃/min的升温速率到600℃，再以100℃/min的升温速率升至1500℃，并在1300℃和1400℃处各保温5min，1500℃处保温10min，在温度到达1300℃至1500℃保温结束这一过程给样品施加30MPa的压力，其余过程给样品施加的压力为10MPa(图3)，脉冲电流参数为：高电流持续15ms，低电流持续3ms，每10次高电流为一个循环，每个循环间隔5ms；通过烧结，得到三元钨钌硼化物陶瓷块体材料(W0.7Ru0.3B2.0)。
实施例3
(1)在充满保护气体(惰性气体)的手套箱中，将高纯钨(W)粉、钌(Ru)粉与硼(B)粉按照W：Ru：B＝(1-x)：x：2.5(其中，x为0.5，即W与Ru的摩尔比为0.5：0.5)的比例进行混合配料，得到混合粉体；然后在惰性气体下，采用美国SPEX公司型号为8000M的高能球磨机进行机械化学法合成，具体方法为：将混合粉体与6个直径为11.20mm的碳化钨研磨球共同放入研磨罐中，球料比为4:1，将研磨罐装入SPEX 8000M高能球磨机中进行球磨，每隔1h球磨机停止运行，保持停止状态20min后继续进行球磨，其目的是减小电机产生的摩擦热和磨损，球磨时间为50h；通过机械化学法合成制得钨(W)钌(Ru)硼(B)化物粉末；
(2)在惰性气体保护下，采用放电等离子烧结工艺对步骤(1)制得的钨(W)钌(Ru)硼(B)化物粉末进行致密化，烧结工艺为：以150℃/min的升温速率到600℃，再以100℃/min的升温速率升至1500℃，并在1300℃和1400℃处各保温5min，1500℃处保温10min，在温度到达1300℃至1500℃保温结束这一过程给样品施加30MPa的压力，其余过程给样品施加的压力为10MPa(图3)，脉冲电流参数为：高电流持续15ms，低电流持续3ms，每10次高电流为一个循环，每个循环间隔5ms；通过烧结，得到三元钨钌硼化物陶瓷块体材料(W0.5Ru0.5B2.0)。
实施例4
(1)在充满保护气体(惰性气体)的手套箱中，将高纯钨(W)粉、钌(Ru)粉与硼(B)粉按照W：Ru：B＝(1-x)：x：2.5(其中，x为0.7，W与Ru的摩尔比为0.3：0.7)的比例进行混合配料，得到混合粉体；然后在惰性气体下，采用美国SPEX公司型号为8000M的高能球磨机进行机械化学法合成，具体方法为：将混合粉体与6个直径为11.20mm的碳化钨研磨球共同放入研磨罐中，球料比为4:1，将研磨罐装入SPEX 8000M高能球磨机中进行球磨，每隔1h球磨机停止运行，保持停止状态20min后继续进行球磨，其目的是减小电机产生的摩擦热和磨损，球磨时间为50h；通过机械化学法合成制得钨(W)钌(Ru)硼(B)化物粉末；
(2)在惰性气体保护下，采用放电等离子烧结工艺对步骤(1)制得的钨(W)钌(Ru)硼(B)化物粉末进行致密化，烧结工艺为：以150℃/min的升温速率到600℃，再以100℃/min的升温速率升至1500℃，并在1300℃和1400℃处各保温5min，1500℃处保温10min，在温度到达1300℃至1500℃保温结束这一过程给样品施加30MPa的压力，其余过程给样品施加的压力为10MPa(图3)，脉冲电流参数为：高电流持续15ms，低电流持续3ms，每10次高电流为一个循环，每个循环间隔5ms；通过烧结，得到三元钨钌硼化物陶瓷块体材料(W0.3Ru0.7B2.0)。
实施例5
(1)在充满保护气体(惰性气体)的手套箱中，将高纯钨(W)粉、钌(Ru)粉与硼(B)粉按照W：Ru：B＝(1-x)：x：2.5(其中，x为0.9，即W与Ru的摩尔比为0.1：0.9)的比例进行混合配料，得到混合粉体；然后在惰性气体下，采用美国SPEX公司型号为8000M的高能球磨机进行机械化学法合成，具体方法为：将混合粉体与6个直径为11.20mm的碳化钨研磨球共同放入研磨罐中，球料比为4:1，将研磨罐装入SPEX 8000M高能球磨机中进行球磨，每隔1h球磨机停止运行，保持停止状态20min后继续进行球磨，其目的是减小电机产生的摩擦热和磨损，球磨时间为50h；通过机械化学法合成制得钨(W)钌(Ru)硼(B)化物粉末；
(2)在惰性气体保护下，采用放电等离子烧结工艺对步骤(1)制得的钨(W)钌(Ru)硼(B)化物粉末进行致密化，烧结工艺为：以150℃/min的升温速率到600℃，再以100℃/min的升温速率升至1500℃，并在1300℃和1400℃处各保温5min，1500℃处保温10min，在温度到达1300℃至1500℃保温结束这一过程给样品施加30MPa的压力，其余过程给样品施加的压力为10MPa(图3)，脉冲电流参数为：高电流持续15ms，低电流持续3ms，每10次高电流为一个循环，每个循环间隔5ms；通过烧结，得到三元钨钌硼化物陶瓷块体材料(W0.1Ru0.9B2.0)。
实施例6
(1)在充满保护气体(惰性气体)的手套箱中，将高纯钨(W)粉、钌(Ru)粉与硼(B)粉按照W：Ru：B＝(1-x)：x：2.5(其中，x为0.5，即W与Ru的摩尔比为0.5：0.5)的比例进行混合配料，得到混合粉体；然后在惰性气体下，采用美国SPEX公司型号为8000M的高能球磨机进行机械化学法合成，具体方法为：将混合粉体与6个直径为11.20mm的碳化钨研磨球共同放入研磨罐中，球料比为3:1，将研磨罐装入SPEX 8000M高能球磨机中进行球磨，每隔1h球磨机停止运行，保持停止状态20min后继续进行球磨，其目的是减小电机产生的摩擦热和磨损，球磨时间为60h；通过机械化学法合成制得钨(W)钌(Ru)硼(B)化物粉末；
(2)在惰性气体保护下，采用放电等离子烧结工艺对步骤(1)制得的钨(W)钌(Ru)硼(B)化物粉末进行致密化，烧结工艺为：以150℃/min的升温速率到600℃，再以100℃/min的升温速率升至1500℃，并在1300℃和1400℃处各保温5min，1500℃处保温10min，在温度到达1300℃至1500℃保温结束这一过程给样品施加30MPa的压力，其余过程给样品施加的压力为10MPa(图3)，脉冲电流参数为：高电流持续15ms，低电流持续3ms，每10次高电流为一个循环，每个循环间隔5ms；通过烧结，得到三元钨钌硼化物陶瓷块体材料(W0.5Ru0.5B2.0)。
实施例7
(1)在充满保护气体(惰性气体)的手套箱中，将高纯钨(W)粉、钌(Ru)粉与硼(B)粉按照W：Ru：B＝(1-x)：x：2.5(其中，x为0.5，即W与Ru的摩尔比为0.5：0.5)的比例进行混合配料，得到混合粉体；然后在惰性气体下，采用美国SPEX公司型号为8000M的高能球磨机进行机械化学法合成，具体方法为：将混合粉体与6个直径为11.20mm的碳化钨研磨球共同放入研磨罐中，球料比为6:1，将研磨罐装入SPEX 8000M高能球磨机中进行球磨，每隔1h球磨机停止运行，保持停止状态20min后继续进行球磨，其目的是减小电机产生的摩擦热和磨损，球磨时间为45h；通过机械化学法合成制得钨(W)钌(Ru)硼(B)化物粉末；
(2)在惰性气体保护下，采用放电等离子烧结工艺对步骤(1)制得的钨(W)钌(Ru)硼(B)化物粉末进行致密化，烧结工艺为：以150℃/min的升温速率到600℃，再以100℃/min的升温速率升至1500℃，并在1300℃和1400℃处各保温5min，1500℃处保温10min，在温度到达1300℃至1500℃保温结束这一过程给样品施加30MPa的压力，其余过程给样品施加的压力为10MPa(图3)，脉冲电流参数为：高电流持续15ms，低电流持续3ms，每10次高电流为一个循环，每个循环间隔5ms；通过烧结，得到三元钨钌硼化物陶瓷块体材料(W0.5Ru0.5B2.0)。
效果实施例
(1)分别对实施例1～5步骤(1)制得的钨(W)钌(Ru)硼(B)化物粉末进行XRD物相分析，结果如图2所示，从图中可以看到，当x为0.1和0.3时，得到的产物中以hp3-WB2型六方结构为主相；当x为0.5和0.7时，反应产物中以hp6-WB2型六方结构为主相；当x为0.9时，反应产物中以op6-RuB2型正交结构为主相。
(2)采用放电等离子烧结工艺对机械化学法合成的粉末进行致密化，采用的烧结工艺如图3所示，其中，实施例1～5步骤(2)制得的三元钨钌硼化物陶瓷块体材料的致密度均在90％左右。
(3)分别对实施例1～5步骤(2)制得的三元钨钌硼化物陶瓷块体材料进行XRD物相分析，结果图4所示，由图可知，当x＝0.1、0.3时，钨钌硼化物块体中的主相为hp12-WB2型六方结构W1-xRuxB2；当x＝0.5、0.7时，反应产物还是以hp6-WB2型六方结构的W1-xRuxB2为主相。这说明烧结过程中，hp6-WB2型六方结构W1-xRuxB2比较稳定，而hp3-WB2型六方结构W1-xRuxB2发生相变成为hp12-WB2型六方结构W1-xRuxB2。hp6-WB2和hp12-WB2两种六方结构的主要区别是晶胞参数的c值相差较大，结合图5(b-hp6和d-hp12)可以看出两种晶体结构上的不同，图5(b)所示晶体(d-hp6)主要呈颗粒状，图5(d)所示晶体(b-hp12)主要呈柱状。
(3)分别对实施例1～5步骤(2)制得的三元钨钌硼化物陶瓷块体材料样品表面进行精细抛光，对其进行纳米硬度测试。采用的压力为20mN，得到的W0.9Ru0.1B2.0、W0.7Ru0.3B2.0、W0.5Ru0.5B2.0和W0.3Ru0.7B2.0和W0.1Ru0.9B2.0样品的纳米压痕硬度和杨氏模量如图6所示，对应的载荷-位移曲线如图7所示。由图6可以看出，当x＝0.3时，样品的纳米压痕硬度最大，为23.7±1.4GPa；当x＝0.9时，样品的纳米压痕硬度最小，为19.9±1.1GPa；当x＝0.7时，样品的杨氏模量最大，为442.4±21.9GPa；当x＝0.5时，样品的杨氏模量最小，为402.3±16.2GPa。由图6和8可以看出，当x＝0.5时，虽然样品的纳米压痕硬度和杨氏模量值较小，但其断裂韧性值最高，为4.96±0.23Mpa；当x＝0.9时，不仅样品的纳米压痕硬度最小，其断裂韧性也有明显的下降。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种三元钨钌硼化物陶瓷材料，其特征在于其化学结构式为W1-xRuxB2，其中0＜x＜1，存在以下三种晶体结构中的至少一种：hp6-WB2型六方结构、hp12-WB2型六方结构和op6-RuB2型正交结构。
2.权利要求1所述的三元钨钌硼化物陶瓷材料的制备方法，其特征在于包含如下步骤：
(1)在惰性气体下，将高纯钨粉、钌粉和硼粉按摩尔比W：Ru：B＝(1-x)：x：2.5进行混合配料，得到混合粉体；然后在惰性气体下，采用机械化学法合成，得到钨钌硼化物粉末，其中，0＜x＜1；
(2)在惰性气体保护下，将步骤(1)制得的钨钌硼化物粉末进行烧结使其致密化，得到三元钨钌硼化物陶瓷材料。
3.根据权利要求2所述的三元钨钌硼化物陶瓷材料的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的机械化学法合成的球料比为(3～6)：1，球磨时间为20～60h。
4.根据权利要求3所述的三元钨钌硼化物陶瓷材料的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的机械化学法合成的球料比为(4～6)：1，球磨时间为50～60h。
5.根据权利要求2所述的三元钨钌硼化物陶瓷材料的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的机械化学法合成采用的设备为高能球磨机、振动球磨机、行星式球磨机和场辅助球磨机中的至少一种。
6.根据权利要求2所述的三元钨钌硼化物陶瓷材料的制备方法，其特征在于：
所述的烧结的方式为热压烧结、气氛烧结、放电等离子烧结和场辅助烧结中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的三元钨钌硼化物陶瓷材料的制备方法，其特征在于：
所述的烧结的方式为放电等离子烧结。
8.根据权利要求7所述的三元钨钌硼化物陶瓷材料的制备方法，其特征在于：
所述的烧结的条件为：以150℃/min的升温速率到600℃，再以100℃/min的升温速率升至1500℃，并在1300℃和1400℃处各保温5min，1500℃处保温10min；在温度到达1300℃至1500℃保温结束这一过程给样品施加30MPa的压力，其余过程给样品施加的压力为10MPa。
9.权利要求1所述的三元钨钌硼化物陶瓷材料在制备切割类材料中的应用。
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