[发明专利]一种富金属相梯度结构碳氮化钛基金属陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种富金属相梯度结构碳氮化钛基金属陶瓷，其特征在于，包括以下重量百分比原料：镍10~20%、钴10~20%、碳化钼5~10%和碳化钨10~20%，余量为TiC_0.7N_0.3；

所述镍和钴重量比为1:1~2，所述碳化钼和碳化钨重量比为1:1~3；

上述富金属相梯度结构碳氮化钛基金属陶瓷的制备方法，在金属陶瓷表面形成富金属相、贫陶瓷相的梯度结构，包括以下步骤：

（1）分别称取镍、钴、碳化钼、碳化钨和TiC_0.7N_0.3，混合均匀后得混合粉；

（2）将步骤（1）所得混合粉在60~120r/min速度下球磨48~72h，过滤后在90~120℃温度下真空干燥2~5h，再次过滤后制粒，压制成型得陶瓷生胚；

（3）将步骤（2）所得陶瓷生胚在350~650℃温度下一次烧结2~5h，然后在850~1050℃温度下二次烧结2~3h，再在1380~1480℃温度下三次烧结2~3h，冷却后得碳氮化钛基金属陶瓷；其中，一次烧结时，真空度为15~20Pa；二次烧结时通入氮气，氮气压力为0.5~2kPa；三次烧结时通入二氧化碳和氢气混合气体，二氧化碳和氢气气体流量比为1:1，混合气体压力为10~15MPa。

2.如权利要求1所述的富金属相梯度结构碳氮化钛基金属陶瓷，其特征在于，包括以下重量百分比组分：镍15%、钴15%、碳化钼8%和碳化钨16%，余量为TiC_0.7N_0.3。

3.如权利要求1或2所述的富金属相梯度结构碳氮化钛基金属陶瓷，其特征在于，所述镍粒度为1~2.5μm，钴粒度为1~2.5μm，碳化钼粒度为1~2μm、碳化钨粒度为1~2μm，TiC_0.7N_0.3粒度为0.8~2.5μm。

4.如权利要求1所述的富金属相梯度结构碳氮化钛基金属陶瓷，其特征在于，步骤（2）中球磨时，球磨介质为120号溶剂汽油，加入量为0.8~1.5mL/g，研磨球为直径6~8mm含8wt%钴的碳化钨合金球，球料比为5~15:1，并加入占混合粉5~10wt%石蜡。

5.如权利要求1所述的富金属相梯度结构碳氮化钛基金属陶瓷，其特征在于，球磨后经200~400目筛网过滤，干燥后经600~800目筛网再次过滤。

6.如权利要求1所述的富金属相梯度结构碳氮化钛基金属陶瓷，其特征在于，真空干燥时，真空度为1~5Pa，压制成型时压力为200~500MPa。