[发明专利]一种金属陶瓷耐磨材料及其制备方法

说明书

本发明属于金属陶瓷技术领域，具体涉及一种金属陶瓷耐磨材料及其制备方法。将钼粉、镍粉、硼粉以及铌粉、锰粉、钕粉和铕粉按照一定比例进行配料，然后进行球磨，球磨后的混合浆料经干燥后过筛造粒；将过筛后的混合物料装入模具压制成型，经真空烧结后，得到一种金属陶瓷耐磨材料。本发明原料资源丰富，制备工艺简单，生产成本较低，所获得的一种金属陶瓷耐磨材料具有较高的硬度、强度，同时具有优良的耐磨性。

技术领域

本发明属于金属陶瓷技术领域。更具体地，涉及一种金属陶瓷耐磨材料及其制备方法。

背景技术

现代材料工程在科技快速发展的今天尤为重要，而性能单一的材料越来越难满足工业生产的需求。钢铁具有良好的韧性以及较高的强度，但是耐磨性能、耐腐蚀性能以及耐高温性能却差强人意；陶瓷材料的硬度高、耐腐蚀和耐磨性能好，但韧性不足，脆性大，容易发生断裂。金属陶瓷材料综合了二者的优点，不仅具有高塑性和韧性，而且耐磨性能、耐腐蚀性能和耐高温性能也很突出，是一种应用广泛的工程材料。

硼化物在工业应用中表现出耐磨、耐高温的特性，因此硼化物常用来生产阻燃材料、耐磨材料、绝缘材料等。其中，金属硼化物因具有独特的高硬度、高熔点、良好耐腐蚀性能等特点，而在各个领域都有着广泛的应用。

其中，三元硼化物基金属陶瓷具有高耐磨性、耐高温腐蚀性、导电导热性及高温化学稳定性，其高耐磨性适合做表面涂层改善材料表面性能，同时三元硼化物基金属陶瓷与有色金属的反应率极低，可以作为加工有色金属的工具材料，而已经成功研制出了Mo₂FeB₂、Mo₂NiB₂和WCoB等三元复合硼化物，其中Mo₂NiB₂基金属陶瓷因具有较优异的耐磨性能和耐腐蚀性能而具有广阔的应用前景。

Mo₂NiB₂基金属陶瓷主要由Mo₂NiB₂硬质相和镍黏结相组成，为了改进和提高Mo₂NiB₂基金属陶瓷的相关性能，可向其添加铬、锰、镍、钒等合金元素或稀土元素，张恒研究发现，当添加质量分数5％的铬元素时，Mo₂NiB₂基金属陶瓷的性能最佳，继续添加质量分数大于10％钒元素后，金属陶瓷的硬度和抗弯强度先稳定升高后基本不变。周佩德等系统研究了添加不同质量分数(0，0.3％，0.6％，0.9％，1.2％)纳米La₂O₃对Mo₂NiB₂基金属陶瓷摩擦磨损性能的影响，发现在相同载荷下当纳米La₂O₃质量分数为0.3％时，Mo₂NiB₂基金属陶瓷的摩擦因数和磨损率最大，添加质量分数1.2％纳米La₂O₃的Mo₂NiB₂基金属陶瓷的摩擦因数和磨损率最小。

虽然现在对Mo₂NiB₂研究取得了重大突破，但是在降低成本的前提下，对其硬度、强度以及耐磨性的提高仍是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有Mo₂NiB₂硬度、强度以及耐磨性的缺陷和不足，提供一种金属陶瓷耐磨材料及其制备方法。

本发明的目的是提供一种金属陶瓷耐磨材料的制备方法。其是通过将原料混合，球磨，压制成型、高温烧结得到。

本发明另一目的是提供一种金属陶瓷耐磨材料。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种金属陶瓷耐磨材料制备方法，包括以下步骤：