一種金屬陶瓷材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種金屬陶瓷材料，包括以下重量份配比的組分:AlN，10?35份；Al2O3，20?30份；Al，10?20份；Cu，5?20份；NbC，2?5份；Cr3C2，3?12份；Co，5?15份；Mn，2?10份；Ni，3?10份；分散劑，0.1?0.3份；防霉劑，0.2?0.4份；防腐劑，0.3?0.5份；消泡劑，0.2?0.4份；該金屬陶瓷材料導(dǎo)熱性好、熱膨脹率低、耐高溫、耐腐蝕和耐磨損。
【專利說明】
一種金屬陶瓷材料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明具體涉及一種金屬陶瓷材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 金屬陶瓷復(fù)合材料是由一種或幾種陶瓷相與金屬相或合金（也叫基體）所組 成的復(fù)合材料。金屬陶瓷中的陶瓷相是具有高熔點(diǎn)、高硬度的氧化物或難熔化合物，金屬相 主要是過渡元素（鐵、鈷、鎳、鉻、鎢、鉬等）及其合金。根據(jù)各組成相所占百分比不同，金 屬陶瓷分為以陶瓷為基質(zhì)和以金屬為基質(zhì)兩類。陶瓷基金屬陶瓷主要有以下幾類：①氧化 物基金屬陶瓷，以氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化鈹?shù)葹榛w，與金屬鎢、鉻或鈷復(fù)合而成，具 有耐高溫、抗化學(xué)腐蝕、導(dǎo)熱性好、機(jī)械強(qiáng)度高等特點(diǎn)，可用作導(dǎo)彈噴管襯套、熔煉金屬的坩 堝和金屬切削刀具;②碳化物基金屬陶瓷，以碳化鈦、碳化硅、碳化鎢等為基體，與金屬鈷、 鎳、鉻、鎢、鉬等金屬復(fù)合而成，具有高硬度、高耐磨性、耐高溫等特點(diǎn)，用于制造切削刀具、 高溫軸承、密封環(huán)、撿絲模套及透平葉片;③氮化物基金屬陶瓷，以氮化鈦、氮化硼、氮化硅 和氮化鉭為基體，具有超硬性、抗熱振性和良好的高溫蠕變性，應(yīng)用較少。但目前的金屬陶 瓷導(dǎo)熱性差、熱膨脹率高、不耐高溫、不耐腐蝕和磨損。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在提供一種導(dǎo)熱性好、熱膨脹率低、耐高溫、耐腐蝕和耐磨損的金屬 陶瓷材料。
[0004] 為了解決上述的問題本發(fā)明的采用的技術(shù)以及方法如下： 一種金屬陶瓷材料，包括以下重量份配比的組分:A1N，10 -35份;AI2O3，20-30份;A1， 10-20份;Cu，5-20份；NbC，2-5份;Cr3C2，3-12份;Co，5-15份;Mn，2-10份;Ni，3-10份；分散 劑，0.1-0.3份;防霉劑，0.2-0.4份;防腐劑，0.3-0.5份;消泡劑，0.2-0.4份。
[0005] 進(jìn)一步的，包括以下重量份配比的組分:A1N，10份;AI2O3，20份;A1，10份;Cu，5份； NbC，2份;Cr 3C2，3份;Co，5份;Mn，2份;Ni，3份;分散劑，0.1份;防霉劑，0.2份;防腐劑，0.3份； 消泡劑，0.2份。
[0006] 進(jìn)一步的，包括以下重量份配比的組分:A1N，35份;Al2〇3，30份;A1，20份;Cu，20份； NbC，5份;Cr 3C2，12份;Co，15份;Mn，10份;Ni，10份;分散劑，0.3份;防霉劑，0.4份;防腐劑， 0.5份;消泡劑，0.4份。
[0007] 進(jìn)一步的，包括以下重量份配比的組分:A1N，25份;Al2〇3,25份;Al，15份;Cu，10份； NbC，3份;Cr 3C2，8份;Co，10份;Mn，6份;Ni，7份;分散劑，0.2份；防霉劑，0.3份；防腐劑，0.4 份;消泡劑，0.3份。
[0008] 進(jìn)一步的，其制備方法包括如下步驟： (1) 按組分配料，將配制好的原材料加入滾筒球磨機(jī)進(jìn)行濕磨； (2) 球磨到規(guī)定時(shí)間后，將料漿進(jìn)行過濾，采用噴霧干燥器進(jìn)行霧化干燥制粒； (3) 將粒料壓制成型后，放入脫脂加壓一體爐中進(jìn)行燒結(jié)，即可制得。
[0009] 本發(fā)明的有益效果為:相較于傳統(tǒng)的SiC陶瓷材料，A1N陶瓷具有更低的熱膨脹 系數(shù)、高的熱導(dǎo)率以及良好的力學(xué)性能，成品抗彎強(qiáng)度高，硬度、韌性高;再者加入Cr可大大 提高陶瓷的耐腐蝕性和耐熱性；加入Cu可彌散強(qiáng)化陶瓷的粘結(jié)相，提高強(qiáng)度；加入Mn可 強(qiáng)化粘結(jié)相，提高陶瓷的強(qiáng)度；加入Cr 3C2可提高陶瓷的強(qiáng)韌性，降低摩擦系數(shù)，提高耐磨 性;加入NbC可提高陶瓷的硬性。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 實(shí)驗(yàn)例1: 一種金屬陶瓷材料，包括以下重量份配比的組分:A1N，10份;Al2〇3，20份;A1，10份;Cu， 5份；NbC，2份;Cr3C2，3份;Co，5份;Mn，2份;Ni，3份;分散劑，0 ? 1份;防霉劑，0 ? 2份;防腐劑， 0.3份;消泡劑，0.2份。
[0011]其制備方法包括如下步驟： (1) 按組分配料，將配制好的原材料加入滾筒球磨機(jī)進(jìn)行濕磨； (2) 球磨到規(guī)定時(shí)間后，將料漿進(jìn)行過濾，采用噴霧干燥器進(jìn)行霧化干燥制粒； (3) 將粒料壓制成型后，放入脫脂加壓一體爐中進(jìn)行燒結(jié)，即可制得。
[0012] 實(shí)驗(yàn)例2: 一種金屬陶瓷材料， 包括以下重量份配比的組分:A1N，35份;Al2〇3,30份;Al，20份;Cu，20份；NbC，5份； Cr3C2，12份;Co，15份;Mn，10份;Ni，10份;分散劑，0 ? 3份;防霉劑，0 ? 4份;防腐劑，0 ? 5份;消泡 劑，0.4份。
[0013]其制備方法包括如下步驟： (1) 按組分配料，將配制好的原材料加入滾筒球磨機(jī)進(jìn)行濕磨； (2) 球磨到規(guī)定時(shí)間后，將料漿進(jìn)行過濾，采用噴霧干燥器進(jìn)行霧化干燥制粒； (3) 將粒料壓制成型后，放入脫脂加壓一體爐中進(jìn)行燒結(jié)，即可制得。
[0014] 實(shí)驗(yàn)例3: 一種金屬陶瓷材料，包括以下重量份配比的組分:A1N，25份;Al2〇3，25份;A1，15份;Cu， 10份；NbC，3份;Cr3C2，8份;Co，10份;Mn，6份;Ni，7份;分散劑，0.2份;防霉劑，0.3份;防腐 劑，0.4份;消泡劑，0.3份。
[0015]其制備方法包括如下步驟： (1) 按組分配料，將配制好的原材料加入滾筒球磨機(jī)進(jìn)行濕磨； (2) 球磨到規(guī)定時(shí)間后，將料漿進(jìn)行過濾，采用噴霧干燥器進(jìn)行霧化干燥制粒； (3) 將粒料壓制成型后，放入脫脂加壓一體爐中進(jìn)行燒結(jié)，即可制得。
[0016] 實(shí)驗(yàn)例： 對(duì)現(xiàn)有的SiC陶瓷材料以及本金屬陶瓷材料進(jìn)行測試比對(duì)，結(jié)果見表一。
[0017] 表一測試比對(duì)結(jié)果
由此可見，本金屬陶瓷材料相比于現(xiàn)有的SiC陶瓷材料具有更高的硬度與抗彎強(qiáng)度， 且熱膨脹系數(shù)更小，具有較佳的適用性。
[0018]本發(fā)明的有益效果為:相較于傳統(tǒng)的SiC陶瓷材料，A1N陶瓷具有更低的熱膨脹 系數(shù)、高的熱導(dǎo)率以及良好的力學(xué)性能，成品抗彎強(qiáng)度高，硬度、韌性高;再者加入Cr可大大 提高陶瓷的耐腐蝕性和耐熱性；加入Cu可彌散強(qiáng)化陶瓷的粘結(jié)相，提高強(qiáng)度；加入Mn可 強(qiáng)化粘結(jié)相，提高陶瓷的強(qiáng)度；加入Cr 3C2可提高陶瓷的強(qiáng)韌性，降低摩擦系數(shù)，提高耐磨 性;加入NbC可提高陶瓷的硬性。
[0019]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何 不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，因此，本發(fā)明的 保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種金屬陶瓷材料，其特征在于，包括以下重量份配比的組分:A1N，10 -35份;Al2〇3， 20-30份;A1，10-20份;Cu，5-20份；NbC，2-5份;Cr 3C2，3-12份;Co，5-15份;Μη，2-10份;Ni，3-10份;分散劑，〇. 1-0.3份;防霉劑，0.2-0.4份;防腐劑，0.3-0.5份;消泡劑，0.2-0.4份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬陶瓷材料，其特征在于，包括以下重量份配比的組分： A1N，10份;Al2〇3，20份;A1，10份;Cu，5份；NbC，2份;Cr3C 2，3份;Co，5份;Μη，2份;Ni，3份;分 散劑，〇. 1份;防霉劑，〇. 2份;防腐劑，0.3份;消泡劑，0.2份。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬陶瓷材料，其特征在于，包括以下重量份配比的組分： A1N，35份;Ah〇3,30份;Al，20份；Cu，20份；NbC，5份；Cr3C2，12份；Co，15份;Mn，10份;Ni，10 份;分散劑，〇. 3份;防霉劑，0.4份;防腐劑，0.5份;消泡劑，0.4份。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬陶瓷材料，其特征在于，包括以下重量份配比的組分： A1N，25份;Al2〇3，25份;Al，15份;Cu，10份；NbC，3份;Cr3C 2，8份;Co，10份;Μη，6份;Ni，7份； 分散劑，0.2份;防霉劑，0.3份;防腐劑，0.4份;消泡劑，0.3份。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述金屬陶瓷材料，其特征在于，其制備方法包括如下步驟： (1)按組分配料，將配制好的原材料加入滾筒球磨機(jī)進(jìn)行濕磨； (2 )球磨到規(guī)定時(shí)間后，將料漿進(jìn)行過濾，采用噴霧干燥器進(jìn)行霧化干燥制粒； (3)將粒料壓制成型后，放入脫脂加壓一體爐中進(jìn)行燒結(jié)，即可制得。
【文檔編號(hào)】C22C32/00GK105821276SQ201610347096
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年5月24日
【發(fā)明人】劉和來
【申請(qǐng)人】劉和來