[发明专利]一种氧化铝和碳化钛及氮化硅复合增强硼化锆基多元纳米复合陶瓷模具

摘要

本发明公开了一种氧化铝和碳化钛及氮化硅复合增强硼化锆基多元纳米复合陶瓷模具，按照重量份的原料为：硼化锆60-80份、氧化铝10-20份、碳化钛10-20份、氮化硅15-25份、氧化钇2-6份、硼化铪4-8份、铬2-4份、钴1-3份、锰1-3份；上述所有原料均采用纳米级粉末，其中硼化锆的径粒大小为10-100纳米，氧化铝、碳化钛和氮化硅的径粒大小为1-10纳米，其他的径粒大小为1-100纳米；其制备方法是以硼化锆为基体，添加氧化铝和碳化钛及氮化硅作为增强相，以氧化钇和硼化铪为稳定剂，以铬、钴和锰作为烧结助剂，经热压烧结而成。该模具抗老化性和缺陷抵能力强，具有良好的综合力学性能和优良的减摩耐磨性能。

主权项

一种氧化铝和碳化钛及氮化硅复合增强硼化锆基多元纳米复合陶瓷模具，其特征在于，按照重量份的原料为：硼化锆60‑80份、氧化铝10‑20份、碳化钛10‑20份、氮化硅15‑25份、氧化钇2‑6份、硼化铪4‑8份、铬2‑4份、钴1‑3份、锰1‑3份；上述所有原料均采用纳米级粉末，其中硼化锆的径粒大小为10‑100纳米，氧化铝、碳化钛和氮化硅的径粒大小为1‑10纳米，其他的径粒大小为1‑100纳米；其制备方法是以硼化锆为基体，添加氧化铝和碳化钛及氮化硅作为增强相，以氧化钇和硼化铪为稳定剂，以铬、钴和锰作为烧结助剂，经热压烧结而成；具体制备步骤如下：步骤一：按照重量份称取上述所有原料；步骤二：将硼化锆、氧化铝、碳化钛和氮化硅及氮化硅加到无水乙醇与聚乙二醇的混合溶液中，然后充分搅拌，同时超声分散20‑30分钟，得到第一悬浮液；步骤三：将氧化钇、硼化铪、铬、钴和锰加到无水乙醇与聚乙二醇的混合溶液中，然后充分搅拌，同时超声分散20‑30分钟，得到第二悬浮液；步骤四：将第一悬浮液和第二悬浮混合，然后充分搅拌，同时超声分散10‑20分钟，得到总混合物悬浮液；步骤五：将总混合物悬浮液倒入球磨罐中，以惰性气体为保护气氛，以无水乙醇为介质，直径为1‑2mm的铁球为研磨球，在2450MHz的微波环境下，球磨12‑24小时，过滤得到研磨液；所有原料的总重量与研磨球的重量比为1∶10‑20；步骤六：将研磨液在110‑120℃温度下真空干燥，完全干燥后在惰性气体气流中过筛，得到混合粉料，密封备用；步骤七：采用热压法烧结，在热压炉中将步骤六所得的混合粉料压模烧结成型即得。