[发明专利]一种抗压抗折的金属陶瓷材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属陶瓷材料领域，涉及一种抗压抗折的金属陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

金属基金属陶瓷是在金属基体中加入氧化物细粉制得，又称弥散增强材料。主要有烧结铝(铝-氧化铝)、烧结铍（铍-氧化铍）、TD镍（镍-氧化钍）等。由一种或几种陶瓷相与金属相或合金所组成的复合材料。广义的金属陶瓷还包括难熔化合物合金、硬质合金、金属粘结的金刚石工具材料。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。金属陶瓷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。金属陶瓷广泛地应用于火箭、导弹、超音速飞机的外壳等。用于上述应用中的金属陶瓷材料具有具有良好的抗压强度和抗折强度，才能保证金属陶瓷材料的相应性能的实现。

发明内容

要解决的技术问题：硼系金属陶瓷材料的应用范围较为广泛，在应用时，对金属陶瓷材料的抗压强度和抗折强度有着较高的要求，本发明的目的是提高上述的金属陶瓷材料的抗压强度和抗折强度，提高其性能。

技术方案：针对以上的问题，本发明公开了一种抗压抗折的金属陶瓷材料，所述的抗压抗折的金属陶瓷材料包括下述重量的材料：

氮化硼17-26份、

碳化钨5-10份、

硅化锆3-7份、

硅化钽2-5份、

硼化钽4-8份、

硼化铪2-6份、

氧化锆2-5份、

硅化铁3-6份、

钴1-4份、

镍2-4份、

铬1-3份。

优选的，所述的一种抗压抗折的金属陶瓷材料，包括下述重量的材料：

氮化硼18-24份、

碳化钨6-9份、

硅化锆4-6份、

硅化钽3-4份、

硼化钽5-7份、

硼化铪3-5份、

氧化锆3-4份、

硅化铁4-5份、

钴2-3份、

镍3-4份、

铬2-3份。

一种抗压抗折的金属陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：按重量分别取氮化硼17-26份、碳化钨5-10份、硅化锆3-7份、硅化钽2-5份、硼化钽4-8份、硼化铪2-6份、氧化锆2-5份、硅化铁3-6份、钴粉1-4份、镍粉2-4份、铬粉1-3份，加入至球磨机中，在球磨机中球磨，球磨机中球料比为20:1-30:1，球磨2-4h；

步骤2：将步骤（1）球磨后的金属陶瓷材料在高温热压炉中高温烧结，热压炉中压力为80-110MPa，第一阶段在温度为1200-1300℃下烧结2h，第二阶段再升高温度至1400-1500℃下烧结3h，冷却至室温，制备得抗压抗折的金属陶瓷材料。

进一步的，所述的一种抗压抗折的金属陶瓷材料的制备方法，所述的步骤（1）中球磨机中球料比为25:1。

进一步的，所述的一种抗压抗折的金属陶瓷材料的制备方法，所述的步骤（2）中热压炉中压力为90MPa。

进一步的，所述的一种抗压抗折的金属陶瓷材料的制备方法，所述的步骤（2）中第一阶段在温度为1250℃下烧结2h。

进一步的，所述的一种抗压抗折的金属陶瓷材料的制备方法，所述的步骤（2）中第二阶段再升高温度至1450℃下烧结3h。

有益效果：为了有效的提高制备的金属陶瓷材料的抗压强度和抗折强度，本发明在制备方法中加入了硅化锆、硅化钽、硼化钽、硼化铪、氧化锆、硅化铁等成分，并且对其重量含量进行了试验，优选出的混合材料有效的提高了制备得到的金属陶瓷材料的抗压强度和抗折强度，并且其制备工艺具有简单、高效的特点。

具体实施方式

实施例1

步骤1：按重量分别取氮化硼26份、碳化钨10份、硅化锆3份、硅化钽5份、硼化钽8份、硼化铪2份、氧化锆5份、硅化铁6份、钴粉4份、镍粉2份、铬粉3份，加入至球磨机中，在球磨机中球磨，球磨机中球料比为30:1，球磨4h；

步骤2：将步骤（1）球磨后的金属陶瓷材料在高温热压炉中高温烧结，热压炉中压力为110MPa，第一阶段在温度为1300℃下烧结2h，第二阶段再升高温度至1400℃下烧结3h，冷却至室温，制备得抗压抗折的金属陶瓷材料。

实施例2