[发明专利]一种CVD涂层用Ti(C,N)基金属陶瓷基体材料及其制备方法

权利要求书

1.一种CVD涂层用Ti(C,N)基金属陶瓷基体材料的制备方法，所述材料由一种组合物制成，所述组合物包括Ti(C,N)、Co、Ni、WC、Mo₂C和石墨烯，所述组合物中组分的重量百分配比如下：

其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1、石墨烯的预处理，得到改性石墨烯，所述石墨烯为聚山梨酯-80改性石墨烯；

步骤2、生坯的压制，包括以下子步骤：

步骤2-1、按重量百分比称取Co、Ni、WC、Mo₂C、Ti(C,N)粉和步骤1预处理后的改性石墨烯，加入球磨机中进行球磨，

步骤2-2、球磨结束后进行过滤、干燥，然后压制成生坯；

步骤3、对步骤2得到的生坯进行真空预烧结，包括以下子步骤：

步骤3-1、将生坯置于真空炉中，并以0.5～2.5℃/min的速率升至400～700℃，保温0.5～3h，然后于10～15Pa的真空下脱出成型剂，

步骤3-2、以2～6℃/min的升温速率升至1150～1250℃，保温0.5～2h，然后于5～10Pa的真空下完成固相阶段烧结，

步骤3-3、以1～5℃/min的升温速率升至1280～1350℃，保温0.2～1h，然后于1～5Pa的真空下完成液相阶段烧结；

步骤4、将步骤3真空预烧结后的金属陶瓷置于低压烧结炉内，以2～8℃/min的速率升至1350～1500℃，进行低压终烧结。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯重量百分比为1％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

在所述组合物中，Co的粒度为0.6～1.8μm，WC的粒度为0.6～1.8μm，Mo₂C的粒度为0.8～3.5μm，Ti(C,N)的粒度为0.8～4.0μm；

在Ti(C,N)粉末中，C原子与N原子的摩尔比为(6～8):3。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，C原子与N原子的摩尔比为7:3。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1包括以下子步骤：

步骤1-1、将石墨烯加入有机溶剂中，得到石墨烯悬浊液；

步骤1-2、向石墨烯悬浊液中加入聚山梨酯-80；

步骤1-3、调pH值，进行超声分散，得到改性石墨烯。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤2-2的干燥后，加入SD橡胶成型剂，并再次进行干燥。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，SD橡胶成型剂的加入量为7～16％。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3包括以下子步骤：

步骤3-1、以0.8～2℃/min的速率升至400～700℃；

步骤3-2、以2.5～5℃/min的升温速率升至1150～1250℃；

步骤3-3、以1.5～4℃/min的升温速率升至1280～1350℃。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，

步骤3-1、以1～1.5℃/min的速率升至400～700℃；

步骤3-2、以3～4.5℃/min的升温速率升至1150～1250℃；

步骤3-3、以2～3℃/min的升温速率升至1280～1350℃。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述低压终烧结如下进行：以2～8℃/min的速率升至1350～1500℃，保温0.5～3h，然后于5～15Pa的保护性气氛下进行低压终烧结。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，以3～6℃/min的速率升至1400～1450℃，保温1～2h，然后于5～10Pa的保护性气氛下进行低压终烧结。

12.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，以4～5℃/min的速率升至1400～1450℃，保温1～2h，然后于5～10Pa的氩气气氛下进行低压终烧结。