[发明专利]一种金属陶瓷及其制备方法

说明书

本发明属于陶瓷材料技术领域，具体涉及一种金属陶瓷及其制备方法。本发明制备方法采用湿法球磨结合煅烧的步骤，制备的金属陶瓷属于一种TiCN基金属陶瓷，还包括多种碳化物以及Mo、Cu、Fe、Ni等金属，该TiCN基金属陶瓷在保证较好的耐磨性、耐蚀性的同时，还具备较高的韧性。

技术领域

本发明属于陶瓷材料技术领域，具体涉及一种金属陶瓷及其制备方法。

背景技术

金属陶瓷是由陶瓷和金属结合构成的，金属陶瓷是一种复合材料，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，另外，在金属表面涂一层气密性好、熔点高、传热性能很差的陶瓷涂层，也能防止金属或合金在高温下氧化或腐蚀。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。金属陶瓷广泛地应用于火箭、导弹、超音速飞机的外壳、燃烧室的火焰喷口等地方。金属陶瓷材料制作的刀具硬度高、耐磨损且具有高的高温抗软化能力和抗氧化能力，作为传统WC-Co硬质合金的替代材料正越来越受到关注，但其存在韧性低的问题，因此，长期以来对金属陶瓷刀具进行增韧一直是大家努力的方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属陶瓷及其制备方法，本发明制备的金属陶瓷属于一种TiCN基金属陶瓷，还包括多种碳化物以及Mo、Cu、Fe、Ni等金属，该TiCN基金属陶瓷在保证较好的耐磨性、耐蚀性的同事，还具备较高的韧性。

本发明的技术方案为：

一种金属陶瓷，由TiC_XN_1-X、WC、TiC、TaC、NbC、Cr₃C₂、SiC、Mo、Cu、Fe、Ni和Al组成。

优选地，TiC_XN_1-X中X取值为0.2-0.8。

优选地，上述各组分的质量百分比为：TiC_XN_1-X：40％-45％、WC：10％-15％、TiC：5％-10％、TaC：5％-10％、NbC：5％-10％、Cr₃C₂：4％-8％、SiC：3％-5％、Mo：3％-5％、Cu：1％-3％、Fe：1％-3％、Ni：3％-5％、Al：1％-3％，各组分含量之和为100％。

上述陶瓷金属的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)将原料TiC_XN_1-X、WC、TiC、TaC、NbC、Cr₃C₂、SiC、Mo、Cu、Fe、Ni和Al混合，然后进行湿磨；

(2)湿磨后取出浆料过滤，然后干燥；

(3)然后将上述物料烧结制备得到金属陶瓷。

优选地，步骤(1)中球磨介质为酒精，酒精与原料液固比为500mL/kg-800mL/kg，球料比为3-5:1，球磨机转速为50r/min，球磨时间为48-72小时；

优选地，步骤(2)中干燥使用喷雾干燥器进行雾化干燥；

优选地，步骤(3)中烧结在脱脂加压一体炉中进行，温度为1300℃-1600℃，保温60分钟后通入氩气，在1小时内迅速降温到800℃以下，烧结出成品。

本发明的有益效果如下：

本发明制备方法采用湿法球磨结合煅烧的步骤，制备的金属陶瓷属于一种TiCN基金属陶瓷，还包括多种碳化物以及Mo、Cu、Fe、Ni等金属，该TiCN基金属陶瓷在保证较好的耐磨性、耐蚀性的同事，还具备较高的韧性。

具体实施方式