CN115094287A - 一种表面自生成微织构的叠层金属陶瓷刀具材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种表面自生成微织构的叠层金属陶瓷刀具材料及其制备方法，本发明首先在碳化钨钛基体粉末中加入钼钴镍稀有金属作为黏结相制成基体，然后在金属陶瓷基体粉体上下两个表面放置2.5D编织陶瓷纤维预制体，经放电等离子烧结，得到表面自生成微织构的叠层金属陶瓷刀具材料，由于陶瓷纤维编织体进行了编织处理，具有稳定的结构，实现了在刀具表层形成织构涂层，金属陶瓷为中间层的叠层刀具，该刀具材料力学性能优异且表层自生成织构，克服了金属陶瓷刀具强度不足的问题，并且硬度高、韧性高，具有良好的刀具寿命，且加工工件表面粗糙度低，加工时刀具前刀面摩擦系数显著降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种表面自生成微织构的叠层金属陶瓷刀具材料及其制备方法。
背景技术
传统刀具常用材料为高速钢、硬质合金、陶瓷刀具等材料，这些材料所制备的刀具具有明显缺陷，要么硬度高韧性低，要么韧性高硬度低，金属陶瓷是由金属与陶瓷按一定配比组成的复合材料，兼顾了陶瓷的高硬度、硬质合金的高韧性、高强度等特点，更适合用来加工难加工材料，成为代替传统刀具材料的新型刀具材料的首选材料，可以大幅度提高生产效率。
随着现代工业的发展，航空航天、汽车、模具等行业使用的新材料越来越多，切削加工难度的不断增大，在刀具表面形成微织构，能够获得高于传统均质刀具的优良综合切削性能，从而满足现代切削加工的要求。表面织构是具有一定尺寸和排列的凹坑/凹痕或凸包等图案的点阵。与未织构刀具相比，织构刀具可大幅降低刀具前刀面摩擦系数，提高刀具寿命，有效提高加工效率，提高加工精度并改善表面质量。并且，织构刀具还可减少冷却液的使用，有利于环境保护，但目前的织构刀具普遍成本较高。近年来，各种新型微织构刀具层出不穷，如，中国专利文献CN 110695383A提供了一种使用飞秒激光技术在硬质合金刀具后刀面加工织构形成深度梯度变化微织构涂层刀具。加工时的润滑剂会存储于微织构单元，并且可以沿着微织构给切削刃起到冷却润滑的作用，刀具同时具有良好的涂层结合力和摩擦磨损性能，具有较长的使用寿命。
又如中国专利文献CN110744201A公开了一种微织构刀具的制备方法及微织构刀具，包括有以下步骤：S1：将待加工刀具清洗后取出吹干，用飞秒激光器对待加工刀具进行加工；S2：调整飞秒激光器的辅助定位光源，定位待加工刀具的待加工位置，在对待加工刀具进行加工过程中，通过调节待加工刀具的位置，在待加工刀具上加工出微织构阵列结构；S3：将加工好的微织构刀具放入硬质膜镀膜机，在基体表面沉积涂层，制备出带有涂层的微织构刀具；S4：采用压缩气体与润滑剂进行混合气化，形成微米级的液滴，然后喷射到加工区进行润滑；但是目前的微织构刀具大多数微织构的形成都依赖于飞秒激光技术制备，制备难度大，成本高；另外，大多数刀具基体材料为高速钢或硬质钢，没有对金属陶瓷刀具表面进行织构处理的报道。
因此，亟需研制一种在金属陶瓷刀具表面自生成微织构的金属陶瓷刀具。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供及一种表面自生成微织构的叠层金属陶瓷刀具材料及其制备方法。该叠层金属陶瓷刀具材料表面具有自生成微织构，且硬度高、强度高，具有良好的刀具寿命。
本发明首先提出利用陶瓷纤维编织体在金属陶瓷刀具表面自生成微织构，为了解决陶瓷纤维编织体与基体结合难度大的问题，本发明通过放电等离子烧结技术利用金属陶瓷刀具材料中的金属相在烧结过程中形成粘结相，有效解决陶瓷纤维编织体与基体难以结合的问题。
术语说明
(Ti,W)C/Mo-Co-Ni：是指钼、钴、镍为黏结相添加到碳化钨钛中的复合基体金属陶瓷刀具材料的简写。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种表面自生成微织构的叠层金属陶瓷刀具材料，包括刀具基体，刀具基体的上下表面设置有2.5D编织陶瓷纤维增强层，2.5D编织陶瓷纤维增强层的厚度为0.8mm-1.2mm，在上下2.5D编织陶瓷纤维增强层的表面具有自生成微凸起织构，形成刀具基本的两面设置有2.5D编织陶瓷纤维增强层、自生成微凸起织构的叠层金属陶瓷刀具。
根据本发明优选的，2.5D编织陶瓷纤维增强层的厚度为0.8-1mm，与金属陶瓷刀具基体表面紧密接触。
最为优选的，2.5D编织陶瓷纤维增强层的厚度为1mm。
根据本发明优选的，所述刀具基体各成分的体积百分含量为：Co 1-7％，Mo 2.5-10.5％，Ni 1.5-7.5％，(Ti,W)C 75-95％。
上述表面自生成微织构的叠层金属陶瓷刀具材料的制备方法，包括步骤：
(1)将聚乙二醇加入无水乙醇中，在水浴恒温条件下磁力搅拌，冷却至室温，制得聚乙二醇-无水乙醇分散液；
(2)向碳化钨钛(Ti,W)C粉末中添加金属相，得混合粉体，将混合粉体分散于无水乙醇中，混合均匀，得混合物，将聚乙二醇-无水乙醇分散液加入混合物中，分别机械搅拌、超声分散45-60min，制得(Ti,W)C/Mo-Co-Ni复合溶液；
(3)将步骤(2)制得的(Ti,W)C/Mo-Co-Ni复合溶液在氮气保护气氛下球磨48～60h，制得球磨浆料；
(4)将步骤(3)的球磨浆料真空干燥、过筛，得金属陶瓷复合粉体；
(5)将2.5D编织陶瓷纤维预制体与步骤(4)的金属陶瓷基体粉体置于石墨模具中，进行放电等离子烧结，制得表面自生成微织构的叠层金属陶瓷刀具材料。
根据本发明优选的，步骤(1)中，磁力搅拌时间为15～20min，水浴恒温温度为55-65℃。
根据本发明优选的，步骤(1)中，无水乙醇-聚乙二醇分散液中，所述的聚乙二醇的质量为(Ti,W)C复合粉体质量的1～5％。
根据本发明优选的，步骤(1)中，聚乙二醇与无水乙醇的体积比为1:(8-12)。
根据本发明优选的，步骤(1)中，聚乙二醇分子量为2000～10000。
最为优选的，步骤(1)中，聚乙二醇分子量为6000。
根据本发明优选的，步骤(2)中，混合粉体分散于无水乙醇的条件是机械搅拌并超声分散45-60min，混合粉体的体积与无水乙醇的体积比为1:(8-12)。
根据本发明优选的，步骤(2)中，碳化钨钛(Ti,W)C粉末平均粒径为1～3μm，进一步优选，碳化钨钛(Ti,W)C粉末的平均粒径为1～1.5μm。
根据本发明优选的，步骤(2)中，所述的金属相为Co、Ni、Mo，Co、Ni、Mo的总体积为混合粉体的体积百分比为6-19％。
最为优选的，Co、Ni、Mo的总体积为混合粉体的体积百分比为15％。
根据本发明优选的，步骤(2)中，Co、Ni、Mo的体积比为(3-6)：(2.5-2.5)：(4.5-8.5)。
根据本发明优选的，步骤(2)中，Co平均粒径为1～3μm，进一步优选，Co的平均粒径为1～1.5μm。
根据本发明优选的，步骤(2)中，Ni平均粒径为1～3μm，进一步优选，Ni的平均粒径为1～1.5μm。
根据本发明优选的，步骤(2)中，Mo平均粒径为1～3μm，进一步优选，Mo的平均粒径为1～1.5μm。
根据本发明优选的，步骤(3)中，球磨时磨球为硬质合金磨球，球料质量比为10～20:1。
硬质合金磨球按现有技术进行。
根据本发明优选的，步骤(4)中，真空干燥为在100～120℃条件下真空干燥24～36h，过筛筛网为100～200目。
根据本发明优选的，步骤(5)中，放置时，2.5D编织陶瓷纤维预制体分别位于金属陶瓷基体粉体上下两个表面。
根据本发明优选的，步骤(5)中，2.5D编织陶瓷纤维预制体为陶瓷纤维编织得到，陶瓷纤维结构为浅交弯联结构，纤维直径8-15μm，单丝直径为13.6μm，拉伸强度为2.8GPa，拉伸模量315.0GPa，断裂应变为0.9％。
根据本发明优选的，步骤(5)中，陶瓷纤维为二代SiC纤维，纤维直径为10-15微米。
进一步优选的，步骤(5)中，纤维直径为14微米。
根据本发明优选的，步骤(5)中，放电等离子烧结条件为：烧结温度1350～1550℃，烧结压力30～35MPa，升温速度100～150℃/min，保温时间8-10min。
本发明的2.5D编织陶瓷纤维预制体为市售商业编织陶瓷纤维预制体。
本发明所述方法中未加特别限定的，均可按现有技术。
本发明在金属陶瓷基体粉体上下两个表面放置2.5D编织陶瓷纤维预制体，经放电等离子烧结，得到表面自生成微织构的叠层金属陶瓷刀具材料，2.5D编织陶瓷纤维预制体为陶瓷纤维编织得到，由一束一束的纤维束互相交织而成，而每一束陶瓷纤维，又是由多根陶瓷纤维组成，相邻两根纤维之间有一定间距，烧结时金属相溢出将纤维底部填满，与基体结合形成叠层，而表层纤维空隙之间没有被金属相填满从而形成织构。
本发明的技术特点及优点：
1、本发明首先在碳化钨钛基体粉末中加入钼钴镍稀有金属作为黏结相制成基体，然后在金属陶瓷基体粉体上下两个表面放置2.5D编织陶瓷纤维预制体，经放电等离子烧结，得到表面自生成微织构的叠层金属陶瓷刀具材料，由于陶瓷纤维编织体进行了编织处理，具有稳定的结构，实现了在刀具表层形成织构涂层，金属陶瓷为中间层的叠层刀具，该刀具材料力学性能优异且表层自生成织构，克服了金属陶瓷刀具强度不足的问题。
2、本发明在金属陶瓷基体粉体上下两个表面放置2.5D编织陶瓷纤维预制体，经放电等离子烧结，得到表面自生成微织构的叠层金属陶瓷刀具材料，实现了在刀具表层自生成微织构、中间为金属陶瓷的新型叠层式结构，刀具一方面在表层形成微织构，且制备方法简单，成产生本低，另一方面具有传统金属陶瓷刀具的特点，表层为陶瓷层，硬度、红硬性、耐磨性、化学稳定性、抗氧化能力等均优于硬质合金，中间为金属陶瓷也解决了陶瓷脆性大、横向断裂强度低、承受冲击载荷能力差的缺点，切削试验表明，本发明的叠层金属陶瓷刀具材料硬度高、韧性高，具有良好的刀具寿命，且加工工件表面粗糙度低，加工时刀具前刀面摩擦系数显著降低。
3、本发明的叠层金属陶瓷刀具材料具有优异的力学性能。当钼的含量为6.5％、钴的含量为5％、镍的含量为3.5％时，烧结温度1400℃保温10min时力学性能最优，刀具的抗弯强度、硬度、断裂韧性分别为1351.2MPa、19.3GPa、10.85MP·m1/2。表面织构的平均宽度为9.79μm，平均深度为10.21μm。
附图说明
图1为表面自生成微织构叠层金属陶瓷刀具表层(a)与表面微织构(b)照片。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但是本发明并不仅限于以下实施例。
实施例中2.5D编织陶瓷纤维预制体为陶瓷纤维编织得到，为2.5D编织碳化硅陶瓷纤维预制体，纤维直径14微米，厚度0.8-1毫米，市购产品。
实施例1、
一种表面自生成微织构的叠层金属陶瓷刀具材料，包括刀具基体，刀具基体的上下表面设置有2.5D编织陶瓷纤维增强层，2.5D编织陶瓷纤维增强层的厚度为0.8mm，在上下2.5D编织陶瓷纤维增强层的表面具有自生成微凸起织构，形成刀具基本的两面设置有2.5D编织陶瓷纤维增强层、自生成微凸起织构的叠层金属陶瓷刀具。
制备方法如下：
(1)将质量为(Ti,W)C复合粉体质量的1％的聚乙二醇加入无水乙醇中，聚乙二醇与无水乙醇的体积比为1:10，在水浴恒温条件下磁力搅拌，冷却至室温，制得聚乙二醇-无水乙醇分散液；
(2)配制混合粉体，以体积百分含量计包含平均粒径为1μm的镍2.5％，平均粒径为1μm的钼4.5％，平均粒径为1μm的钴3％，其余为平均粒径为1μm的(Ti,W)C，将混合粉体分散于无水乙醇中，混合粉体的体积与无水乙醇的体积比为1:10，混合均匀，得混合物，将聚乙二醇-无水乙醇分散液加入混合物中，分别机械搅拌、超声分散45min，制得(Ti,W)C/Mo-Co-Ni复合溶液；
(3)将步骤(2)制得的(Ti,W)C/Mo-Co-Ni复合溶液在氮气保护气氛下球磨48h，球料质量比为10:1，制得球磨浆料；
(4)将步骤(3)的球磨浆料置于干燥箱中，在110℃条件下真空干燥24h，干燥后将混合粉体用100目筛过滤，得到金属陶瓷复合粉体；
(5)将2.5D编织陶瓷纤维预制体剪至合适尺寸，铺满石墨模具底部，上面装入金属陶瓷基体粉体，金属陶瓷基体粉体上面再加一层同样尺寸的2.5D编织陶瓷纤维布，所述2.5D编织陶瓷纤维布紧贴金属陶瓷基体粉体。进行放电等离子烧结，烧结条件：烧结温度1375℃，压力30MPa，升温速度100℃/min，保温时间10min，即得表面自生成微织构的叠层金属陶瓷刀具材料，表面自生成微织构叠层金属陶瓷刀具表层与表面微织构照片见图1。
叠层金属陶瓷刀具材料经过切割-粗磨-精磨-研磨-抛光步骤制备成3mm×4mm×30mm的陶瓷样条，测得其力学性能为：硬度18.5GPa、断裂韧性9.34MPa·m1/2、抗弯强度1271.4MPa。表面形成的纤维层厚度为0.3mm，表面织构的平均宽度为9.42μm，平均深度为9.88μm。
实施例2、
一种表面自生成微织构的叠层金属陶瓷刀具材料，包括刀具基体，刀具基体的上下表面设置有2.5D编织陶瓷纤维增强层，2.5D编织陶瓷纤维增强层的厚度为1mm，在上下2.5D编织陶瓷纤维增强层的表面具有自生成微凸起织构，形成刀具基本的两面设置有2.5D编织陶瓷纤维增强层、自生成微凸起织构的叠层金属陶瓷刀具。
制备方法如下：
(1)将质量为(Ti,W)C复合粉体质量的1％的聚乙二醇加入无水乙醇中，聚乙二醇与无水乙醇的体积比为1:10，在水浴恒温条件下磁力搅拌，冷却至室温，制得聚乙二醇-无水乙醇分散液；
(2)配制混合粉体，以体积百分含量计包含平均粒径为1μm的镍3.5％，平均粒径为1μm的钼6.5％，平均粒径为1μm的钴5％，其余为平均粒径为1μm的(Ti,W)C，将混合粉体分散于无水乙醇中，混合粉体的体积与无水乙醇的体积比为1:10，混合均匀，得混合物，将聚乙二醇-无水乙醇分散液加入混合物中，分别机械搅拌、超声分散45min，制得(Ti,W)C/Mo-Co-Ni复合溶液；
(3)将步骤(2)制得的(Ti,W)C/Mo-Co-Ni复合溶液在氮气保护气氛下球磨48h，球料质量比为10:1，制得球磨浆料；
(4)将步骤(3)的球磨浆料置于干燥箱中，在110℃条件下真空干燥24h，干燥后将混合粉体用100目筛过滤，得到金属陶瓷复合粉体；
(5)将2.5D编织陶瓷纤维预制体剪至合适尺寸，铺满石墨模具底部，上面装入金属陶瓷基体粉体，金属陶瓷基体粉体上面再加一层同样尺寸的2.5D编织陶瓷纤维布，所述2.5D编织陶瓷纤维布紧贴金属陶瓷基体粉体。进行放电等离子烧结，烧结条件：烧结温度1400℃，压力30MPa，升温速度100℃/min，保温时间10min，即得表面自生成微织构的叠层金属陶瓷刀具材料。
叠层金属陶瓷刀具材料经过切割-粗磨-精磨-研磨-抛光步骤制备成3mm×4mm×30mm的陶瓷样条，测得其力学性能为：硬度19.3GPa、断裂韧性10.85MPa·m1/2、抗弯强度1351.2MPa。表面所形成的纤维层厚度为0.5mm，表面织构的平均宽度为9.79μm，平均深度为10.21μm。
实施例4、
一种表面自生成微织构的叠层金属陶瓷刀具材料，包括刀具基体，刀具基体的上下表面设置有2.5D编织陶瓷纤维增强层，2.5D编织陶瓷纤维增强层的厚度为1.2mm，在上下2.5D编织陶瓷纤维增强层的表面具有自生成微凸起织构，形成刀具基本的两面设置有2.5D编织陶瓷纤维增强层、自生成微凸起织构的叠层金属陶瓷刀具。
制备方法如下：
(1)将质量为(Ti,W)C复合粉体质量的1％的聚乙二醇加入无水乙醇中，聚乙二醇与无水乙醇的体积比为1:10，在水浴恒温条件下磁力搅拌，冷却至室温，制得聚乙二醇-无水乙醇分散液；
(2)配制混合粉体，以体积百分含量计包含平均粒径为1μm的镍5.5％，平均粒径为1μm的钼8.5％，平均粒径为1μm的钴6％，其余为平均粒径为1μm的(Ti,W)C，将混合粉体分散于无水乙醇中，混合粉体的体积与无水乙醇的体积比为1:10，混合均匀，得混合物，将聚乙二醇-无水乙醇分散液加入混合物中，分别机械搅拌、超声分散45min，制得(Ti,W)C/Mo-Co-Ni复合溶液；
(3)将步骤(2)制得的(Ti,W)C/Mo-Co-Ni复合溶液在氮气保护气氛下球磨48h，球料质量比为10:1，制得球磨浆料；
(4)将步骤(3)的球磨浆料置于干燥箱中，在110℃条件下真空干燥24h，干燥后将混合粉体用100目筛过滤，得到金属陶瓷复合粉体；
(5)将2.5D编织陶瓷纤维预制体剪至合适尺寸，铺满石墨模具底部，上面装入金属陶瓷基体粉体，金属陶瓷基体粉体上面再加一层同样尺寸的2.5D编织陶瓷纤维布，所述2.5D编织陶瓷纤维布紧贴金属陶瓷基体粉体。进行放电等离子烧结，烧结条件：烧结温度1425℃，压力30MPa，升温速度100℃/min，保温时间10min，即得表面自生成微织构的叠层金属陶瓷刀具材料。
叠层金属陶瓷刀具材料经过切割-粗磨-精磨-研磨-抛光步骤制备成3mm×4mm×30mm的陶瓷样条，测得其力学性能为：硬度20.22GPa、断裂韧性9.83MPa·m1/2、抗弯强度1150.4MPa。表面所形成的的纤维层厚度为0.7mm，表面织构的平均宽度为10.11μm，平均深度为10.67μm。
对比例1、
同实施例1所述表面自生成微织构的叠层金属陶瓷刀具材料，不同之处在于：
2.5D编织陶瓷纤维增强层的厚度为0.8mm；
配制混合粉体时，以体积百分含量计包含平均粒径为1μm的镍1.5％，平均粒径为1μm的钼2.5％，平均粒径为1μm的钴1％，其余为平均粒径为1μm的(Ti,W)C；其他按实施例1进行。
将制得的叠层金属陶瓷刀具材料经过切割-粗磨-精磨-研磨-抛光步骤制备成3mm×4mm×30mm的陶瓷样条，测得其力学性能为：硬度16.51GPa、断裂韧性8.71MPa·m1/2、抗弯强度1145.2MPa。但是由于金属相较少无法使纤维层与基体形成有效结合，纤维层脱落无法在金属陶瓷刀具表面生成微织构。
对比例2、
同实施例1所述表面自生成微织构的叠层金属陶瓷刀具材料，不同之处在于：
2.5D编织陶瓷纤维增强层的厚度为1mm；
配制混合粉体时，以体积百分含量计包含平均粒径为1μm的镍7.5％，平均粒径为1μm的钼10.5％，平均粒径为1μm的钴7％，其余为平均粒径为1μm的(Ti,W)C；其他按实施例1进行。
将制得的叠层金属陶瓷刀具材料经过切割-粗磨-精磨-研磨-抛光步骤制备成3mm×4mm×30mm的陶瓷样条，测得其力学性能为：硬度19.1GPa、断裂韧性9.64MPa·m1/2、抗弯强度1021.5MPa。但是由于金属相过多，将纤维层全部覆盖无法在表面形成织构。
对比例3无纤维增强层的金属陶瓷刀具材料
步骤(1)、(2)、(3)、(4)按实施例1进行；
步骤(5)将金属陶瓷复合粉体装入到材质为石墨的模具中进行放电等离子烧结，烧结温度1400℃，压力30MPa，升温速度100℃/min，保温时间10min，即得到金属陶瓷刀具材料。
刀具材料经切割加工、粗磨、精磨、研磨和抛光等步骤制备成3mm×4mm×30mm的陶瓷样条，测得其力学性能为：硬度16.56GPa、断裂韧性7.21MPa·m1/2、抗弯强度955Mpa，表面没有织构。
Claims (10)
1.一种表面自生成微织构的叠层金属陶瓷刀具材料，包括刀具基体，刀具基体的上下表面设置有2.5D编织陶瓷纤维增强层，2.5D编织陶瓷纤维增强层的厚度为0.8mm-1.2mm，在上下2.5D编织陶瓷纤维增强层的表面具有自生成微凸起织构，形成刀具基本的两面设置有2.5D编织陶瓷纤维增强层、自生成微凸起织构的叠层金属陶瓷刀具。
2.根据权利要求1所述的表面自生成微织构的叠层金属陶瓷刀具材料，其特征在于，2.5D编织陶瓷纤维增强层的厚度为0.8-1mm，与金属陶瓷刀具基体表面紧密接触；优选的，2.5D编织陶瓷纤维增强层的厚度为1mm。
3.根据权利要求1所述的表面自生成微织构的叠层金属陶瓷刀具材料，其特征在于，所述刀具基体各成分的体积百分含量为：Co 1-7％，Mo 2.5-10.5％，Ni 1.5-7.5％，(Ti,W)C75-95％。
4.权利要求1所述的表面自生成微织构的叠层金属陶瓷刀具材料的制备方法，包括步骤：
(1)将聚乙二醇加入无水乙醇中，在水浴恒温条件下磁力搅拌，冷却至室温，制得聚乙二醇-无水乙醇分散液；
(2)向碳化钨钛(Ti,W)C粉末中添加金属相，得混合粉体，将混合粉体分散于无水乙醇中，混合均匀，得混合物，将聚乙二醇-无水乙醇分散液加入混合物中，分别机械搅拌、超声分散45-60min，制得(Ti,W)C/Mo-Co-Ni复合溶液；
(3)将步骤(2)制得的(Ti,W)C/Mo-Co-Ni复合溶液在氮气保护气氛下球磨48～60h，制得球磨浆料；
(4)将步骤(3)的球磨浆料真空干燥、过筛，得金属陶瓷复合粉体；
(5)将2.5D编织陶瓷纤维预制体与步骤(4)的金属陶瓷基体粉体置于石墨模具中，进行放电等离子烧结，制得表面自生成微织构的叠层金属陶瓷刀具材料。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，磁力搅拌时间为15～20min，水浴恒温温度为55-65℃，无水乙醇-聚乙二醇分散液中，所述的聚乙二醇的质量为(Ti,W)C复合粉体质量的1～5％，聚乙二醇与无水乙醇的体积比为1:(8-12)，聚乙二醇分子量为2000～10000。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，混合粉体分散于无水乙醇的条件是机械搅拌并超声分散45-60min，混合粉体的体积与无水乙醇的体积比为1:(8-12)。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，碳化钨钛(Ti,W)C粉末平均粒径为1～3μm，所述的金属相为Co、Ni、Mo，Co、Ni、Mo的总体积为混合粉体的体积百分比为6-19％，优选的，Co、Ni、Mo的总体积为混合粉体的体积百分比为15％，Co、Ni、Mo的体积比为(3-6)：(2.5-2.5)：(4.5-8.5)。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，Co平均粒径为1～3μm，Ni平均粒径为1～3μm，Mo平均粒径为1～3μm，步骤(3)中，球磨时磨球为硬质合金磨球，球料质量比为10～20:1，步骤(4)中，真空干燥为在100～120℃条件下真空干燥24～36h，过筛筛网为100～200目。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，放置时，2.5D编织陶瓷纤维预制体分别位于金属陶瓷基体粉体上下两个表面，2.5D编织陶瓷纤维预制体为陶瓷纤维编织得到，陶瓷纤维结构为浅交弯联结构，纤维直径8-15μm，单丝直径为13.6μm，拉伸强度为2.8GPa，拉伸模量315.0GPa，断裂应变为0.9％，陶瓷纤维为二代SiC纤维，纤维直径为10-15微米。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，放电等离子烧结条件为：烧结温度1350～1550℃，烧结压力30～35MPa，升温速度100～150℃/min，保温时间8-10min。
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| CN115094287B (zh) | 2023-05-05 |
| US20230416161A1 (en) | 2023-12-28 |
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