[发明专利]一种碳氮化钛基金属陶瓷及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种碳氮化钛基金属陶瓷，其特征在于，包括第一陶瓷相、第二陶瓷相、金属相以及高热导率界面层；

其中第一陶瓷相为碳氮化钛；第二陶瓷相为第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ副族元素的碳化物；金属相为钴和/或镍；高热导率界面层为含铝化合物在金属相、第一陶瓷相和第二陶瓷相之间原位生成的连续网络状结构；

所述高热导率界面层厚度为10nm～100nm，成分为Me-铝-钴和/或镍-氮元素构成的元素富集物，其中Me为第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ副族元素；

高热导率界面层均匀分布在碳氮化钛基金属陶瓷材料内部，界面层网络的平均自由程为0.6μm～3μm；

所述的碳氮化钛基金属陶瓷按质量分数计，原料包括：有机铝源1％～10％，碳氮化钛40％～55％，钴和/或镍15～20％，其余为第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ副族元素的碳化物；

所述碳氮化钛基金属陶瓷的制备方法具体包括以下步骤：取粉体原料混匀后湿磨、干燥，压制成坯体，然后进行高温烧结得到所述碳氮化钛基金属陶瓷；

所述有机铝源为异丙醇铝或铝酸酯，所述第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ副族元素的碳化物为WC、Mo₂C、TaC、NbC中的一种或多种；

所述湿磨具体包括：采用水或乙醇为湿磨溶剂，溶剂质量/原料＝2:1～3:1，硬质合金球或钢球为磨介，磨介质量/原料质量＝5:1～7:1，球磨时间20h～30h，球磨浆料的温度为5℃～25℃；干燥选自喷雾干燥、烘箱干燥、旋转蒸发干燥或冷冻干燥；

所述高温烧结具体包括：由室温升温至600℃并保温2h，继续升温至1480～1510℃，保温1h～2h；高温烧结过程中保持烧结环境真空度低于100Pa；烧结完成随炉冷却至室温。

2.一种根据权利要求1所述的碳氮化钛基金属陶瓷在切削工具、耐磨零件的烧结体中的应用。