[发明专利]一种金属陶瓷复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种含有Mo的金属陶瓷复合材料，改善了金属Fe相对于Ti C陶瓷相的湿润性，而且界面粘接度得到了明显提高。

背景技术

金属陶瓷复合材料是由一种或几种陶瓷相与金属相或合金所组成的复合材料。金属陶瓷中的陶瓷相是具有高熔点、高硬度的氧化物或难熔化合物，金属相主要是过渡元素(铁、钴、镍、铬、钨、钼等)及其合金。根据各组成相所占百分比不同，金属陶瓷分为以陶瓷为基质和以金属为基质两类。陶瓷基金属陶瓷主要有以下几类：①氧化物基金属陶瓷，以氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化铍等为基体，与金属钨、铬或钴复合而成，具有耐高温、抗化学腐蚀、导热性好、机械强度高等特点，可用作导弹喷管衬套、熔炼金属的坩埚和金属切削刀具。②碳化物基金属陶瓷。以碳化钛、碳化硅、碳化钨等为基体，与金属钴、镍、铬、钨、钼等金属复合而成，具有高硬度、高耐磨性、耐高温等特点，用于制造切削刀具、高温轴承、密封环、捡丝模套及透平叶片。③氮化物基金属陶瓷。以氮化钛、氮化硼、氮化硅和氮化钽为基体，具有超硬性、抗热振性和良好的高温蠕变性，应用较少。

金属陶瓷复合材料兼有金属和陶瓷的优点，它密度小、硬度高、耐磨、导热性好，不会因为骤冷或骤热而脆裂。金属陶瓷既具有金属的韧性、高导热性和良好的热稳定性，又具有陶瓷的耐高温、耐腐蚀和耐磨损等特性。因此，金属陶瓷复合材料可广泛地应用于火箭、导弹、超音速飞机的外壳、燃烧室的火焰喷口等地方。

中国发明专利(CN1528709A)，名称为“一种TiB2基金属陶瓷复合材料及其制备方法”，公开了一种金属陶瓷复合材料，该金属陶瓷复合材料由TiB230～90wt％、Cu10～70wt％和Ni0～10wt％组成，有效地提高了复合材料的拉升强度与弯曲强度。但是，此种金属陶瓷复合材料的相与相之间的湿润性和粘接度不高，韧性较差。

因此，如何研发出一种金属相与陶瓷相之间具有较高润湿性和粘接度的金属陶瓷复合材料是本发明所要进行解决的课题。

发明内容

针对上述需求，本发明提供了一种含有Mo的金属陶瓷复合材料，改善了金属Fe相对于TiC陶瓷相的湿润性，而且界面粘接度得到了明显提高。

本发明提供了一种金属陶瓷复合材料，该金属陶瓷复合材料各组分重量百分比如下：

TiC，10％-45％；

Al₂O₃，30％-40％；

Fe，20％-30％；

Mo，5％-40％。

优先地，该金属陶瓷复合材料各组分重量百分比如下：TiC，10％；Al₂O₃，30％；Fe，20％；Mo，40％。

优先地，该金属陶瓷复合材料各组分重量百分比如下：TiC，45％；Al₂O₃，30％；Fe，20％；Mo，5％。

优先地，该金属陶瓷复合材料各组分重量百分比如下：TiC，20％；Al₂O₃，35％；Fe，25％；Mo，20％。

本发明揭示的金属陶瓷复合材料，由于在金属陶瓷复合材料中添加Mo，使得相与相之间形成Mo包覆层，提高了相与相之间的结合度，同时也改善了相与相之间的润湿性，有利于金属陶瓷复合材料的烧结。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

采用原位铝热，碳热还原法，以天然钛铁矿，铝粉和石墨为主要原料，通过加入添加剂，控制有关工艺参数，实现合成与烧结一体化，低成本制备出了较高性能的TiC-Al₂O₃/Fe金属陶瓷复合材料。