[发明专利]氮化硼纳米管增强碳氮化钛基金属陶瓷刀具材料的制备方法

摘要

本发明涉及新材料，尤其是一种氮化硼纳米管增强碳氮化钛基金属陶瓷刀具材料的制备方法。粉末质量配比为wt％:Ti(C_0.5,N_0.5):85％～87.8％Mo:5.4％Ni:6.6％BNNTs:0.2～3.0％；制备工艺为:将配比中除BNNTs以外的其它粉末装入聚氨酯球磨筒中，用滚筒式球磨机酒精湿球磨48小时；再将配比中的BNNTs粉末在酒精中超声机械搅拌20～30min分散纳米管；再将BNNTs与其它粉末混合,再球磨混料3～5小时；再将全部混合料放入真空干燥箱经100～120℃干燥，过100目筛后封装待用。按刀具制备用量称取粉末，装入石墨模具，经真空烧结炉26min升至1300℃，施压16MPa、保温10min，再以50℃/min升温至1450～1550℃，施压32MPa、保温30～45min热压烧结成型。本发明抗弯强度高、工艺简单、易于产业化，并用于陶瓷模具、陶瓷喷嘴、陶瓷轴承的制备。

主权项

氮化硼纳米管增强碳氮化钛基金属陶瓷刀具材料的制备方法，其特征为原始粉末质量配比为wt％:Ti(C_0.5,N_0.5):85％～87.8％Mo:5.4％Ni:6.6％BNNTs:0.2～3.0％；制备工艺过程为：(1)将按质量配比配制的氮化硼纳米管增强碳氮化钛基金属陶瓷刀具材料的原始粉末中除BNNTs以外的其它原始粉末，按比例称量后装入聚氨酯球磨筒中，以碳化钨球为球磨球，酒精为球磨介质，封闭后放在滚筒式球磨机上湿球磨48小时；(2)将原始粉末质量配比中，按照比例称量的BNNTs粉末在酒精介质中超声并机械搅拌20～30min以分散纳米管；(3)将经过工艺(2)分散后的BNNTs粉体与经过工艺(1)球磨过的其它复合粉末浆料混合,在聚氨酯球磨筒中继续球磨混料3～5小时；(4)将球磨后的全部组份的混合料放入真空干燥箱中进行干燥，干燥温度为100～120℃，干燥后过100目筛，将过筛后的粉体封装待用；(5)将封装的粉体取出，按照刀具制备需要的用量称取混合粉末，装入高强度石墨模具中，然后放入真空烧结炉中；(6)在真空气氛下，用26min升至1300℃，并在此温度下施加压力16MPa、保温10min；(7)保温结束后，以50℃/min的升温速率升至1450～1550℃，在此温度下施加压力32MPa、保温30～45min的条件下热压烧结成型。