[发明专利]一种原位反应生成Mo3

说明书

本发明公开了一种原位反应生成Mo₃NiB₃基金属陶瓷及制备方法,将MoB合金粉与Ni粉按照质量比(0.90～0.55):(0.10～0.45)的比例在氩气气氛中进行机械合金化；将机械合金化后的合金粉末在真空条件下进行热处理；将热处理后的混合粉体与NiB合金粉按照质量比(0.95～0.8):(0.05～0.2)混合均匀，然后在石墨模具进行放电等离子烧烧结；在最高烧结温度保温，随炉冷却，得到原位反应生成的Mo₃NiB₃基金属陶瓷材料。所制备的Mo₃NiB₃基金属陶瓷主要力学性能指标优异，解决了Mo₃NiB₃陶瓷相在原位反应合成时，生成中间化合物Mo₂B脆性相的问题，提高了金属陶瓷的断裂韧性。

技术领域

本发明涉及金属陶瓷的制备，特别是一种原位反应生成Mo₃NiB₃基金属陶瓷及其制备方法。

背景技术

Mo₃NiB₃基金属陶瓷由陶瓷相Mo₃NiB₃和粘结相Ni组成，其中陶瓷相体积百分数一般控制在60％～80％之间，具有优良的耐磨耐腐蚀性、耐高温性以及较高的硬度和导电率，在耐磨、耐腐蚀、抗高温氧化等领域有着广阔的应用前景。如可用在冶金、石油、化工等工业机械设备中存在高温下承受大载荷、剧烈摩擦磨损和热冲击作用下的机械运动零部件，满足材料在高温条件下具有较强的冲击韧性和强度的同时，具有更加优异的耐磨性和抗氧化性。

Mo₃NiB₃陶瓷相在原位反应合成时，由于先生成Mo₂B脆性相，最终影响Mo₃NiB₃基金属陶瓷的韧性。因此，需要提供一种控制原位反应生成Mo₃NiB₃基金属陶瓷的Mo₂B脆性的制备方法。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种原位反应生成Mo₃NiB₃基金属陶瓷的制备方法,解决Mo₃NiB₃陶瓷相在原位反应合成时，生成中间化合物Mo₂B脆性相的问题，以提高金属陶瓷的断裂韧性。

本发明是通过下述技术方案来实现的。

一种原位反应生成Mo₃NiB₃基金属陶瓷的制备方法,包括：

将MoB合金粉与Ni粉按照质量比(0.90～0.55):(0.10～0.45)的比例在氩气气氛中进行机械合金化；

将机械合金化后的合金粉末在真空条件下进行热处理；

将热处理后的混合粉体与NiB合金粉按照质量比(0.95～0.8):(0.05～0.2)混合均匀，然后在石墨模具进行放电等离子烧烧结；

在最高烧结温度保温20～30min，随炉冷却，得到原位反应生成的Mo₃Ni B₃基金属陶瓷材料。

对于上述技术方案，本发明还有进一步优选的方案：

优选的，MoB合金粉、NiB合金粉和Ni粉的纯度不低于99.9％，粒度≤10μm。

优选的，MoB合金粉与Ni粉在氩气气氛中进行机械合金化30～40h。

优选的，将机械合金化后的合金粉末在温度为700～800℃，真空度≤10^-1Pa条件下热处理。