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一种金属陶瓷材料制造技术

技术编号:13459416 阅读:51 留言:0更新日期:2016-08-03 20:52
本发明专利技术公开了一种金属陶瓷材料,包括以下重量份配比的组分:AlN,10‑35份;Al2O3,20‑30份;Al,10‑20份;Cu,5‑20份;NbC,2‑5份;Cr3C2,3‑12份;Co,5‑15份;Mn,2‑10份;Ni,3‑10份;分散剂,0.1‑0.3份;防霉剂,0.2‑0.4份;防腐剂,0.3‑0.5份;消泡剂,0.2‑0.4份;该金属陶瓷材料导热性好、热膨胀率低、耐高温、耐腐蚀和耐磨损。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种金属陶瓷材料,包括以下重量份配比的组分:AlN,10?35份;Al2O3,20?30份;Al,10?20份;Cu,5?20份;NbC,2?5份;Cr3C2,3?12份;Co,5?15份;Mn,2?10份;Ni,3?10份;分散剂,0.1?0.3份;防霉剂,0.2?0.4份;防腐剂,0.3?0.5份;消泡剂,0.2?0.4份;该金属陶瓷材料导热性好、热膨胀率低、耐高温、耐腐蚀和耐磨损。【专利说明】一种金属陶瓷材料
本专利技术具体涉及一种金属陶瓷材料。
技术介绍
金属陶瓷复合材料是由一种或几种陶瓷相与金属相或合金(也叫基体)所组 成的复合材料。金属陶瓷中的陶瓷相是具有高熔点、高硬度的氧化物或难熔化合物,金属相 主要是过渡元素(铁、钴、镍、铬、钨、钼等)及其合金。根据各组成相所占百分比不同,金 属陶瓷分为以陶瓷为基质和以金属为基质两类。陶瓷基金属陶瓷主要有以下几类:①氧化 物基金属陶瓷,以氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化铍等为基体,与金属钨、铬或钴复合而成,具 有耐高温、抗化学腐蚀、导热性好、机械强度高等特点,可用作导弹喷管衬套、熔炼金属的坩 埚和金属切削刀具;②碳化物基金属陶瓷,以碳化钛、碳化硅、碳化钨等为基体,与金属钴、 镍、铬、钨、钼等金属复合而成,具有高硬度、高耐磨性、耐高温等特点,用于制造切削刀具、 高温轴承、密封环、捡丝模套及透平叶片;③氮化物基金属陶瓷,以氮化钛、氮化硼、氮化硅 和氮化钽为基体,具有超硬性、抗热振性和良好的高温蠕变性,应用较少。但目前的金属陶 瓷导热性差、热膨胀率高、不耐高温、不耐腐蚀和磨损。【专
技术实现思路
】 本专利技术的目的在提供一种导热性好、热膨胀率低、耐高温、耐腐蚀和耐磨损的金属 陶瓷材料。 为了解决上述的问题本专利技术的采用的技术以及方法如下: 一种金属陶瓷材料,包括以下重量份配比的组分:A1N,10 -35份;AI2O3,20-30份;A1, 10-20份;Cu,5-20份;NbC,2-5份;Cr3C2,3-12份;Co,5-15份;Mn,2-10份;Ni,3-10份;分散 剂,0.1-0.3份;防霉剂,0.2-0.4份;防腐剂,0.3-0.5份;消泡剂,0.2-0.4份。 进一步的,包括以下重量份配比的组分:A1N,10份;AI2O3,20份;A1,10份;Cu,5份; NbC,2份;Cr 3C2,3份;Co,5份;Mn,2份;Ni,3份;分散剂,0.1份;防霉剂,0.2份;防腐剂,0.3份; 消泡剂,0.2份。 进一步的,包括以下重量份配比的组分:A1N,35份;Al2〇3,30份;A1,20份;Cu,20份; NbC,5份;Cr 3C2,12份;Co,15份;Mn,10份;Ni,10份;分散剂,0.3份;防霉剂,0.4份;防腐剂, 0.5份;消泡剂,0.4份。 进一步的,包括以下重量份配比的组分:A1N,25份;Al2〇3,25份;Al,15份;Cu,10份; NbC,3份;Cr 3C2,8份;Co,10份;Mn,6份;Ni,7份;分散剂,0.2份;防霉剂,0.3份;防腐剂,0.4 份;消泡剂,0.3份。 进一步的,其制备方法包括如下步骤: (1) 按组分配料,将配制好的原材料加入滚筒球磨机进行湿磨; (2) 球磨到规定时间后,将料浆进行过滤,采用喷雾干燥器进行雾化干燥制粒; (3) 将粒料压制成型后,放入脱脂加压一体炉中进行烧结,即可制得。 本专利技术的有益效果为:相较于传统的SiC陶瓷材料,A1N陶瓷具有更低的热膨胀 系数、高的热导率以及良好的力学性能,成品抗弯强度高,硬度、韧性高;再者加入Cr可大大 提高陶瓷的耐腐蚀性和耐热性;加入Cu可弥散强化陶瓷的粘结相,提高强度;加入Mn可 强化粘结相,提高陶瓷的强度;加入Cr 3C2可提高陶瓷的强韧性,降低摩擦系数,提高耐磨 性;加入NbC可提高陶瓷的硬性。【具体实施方式】 实验例1: 一种金属陶瓷材料,包括以下重量份配比的组分:A1N,10份;Al2〇3,20份;A1,10份;Cu, 5份;NbC,2份;Cr3C2,3份;Co,5份;Mn,2份;Ni,3份;分散剂,0 ? 1份;防霉剂,0 ? 2份;防腐剂, 0.3份;消泡剂,0.2份。其制备方法包括如下步骤: (1) 按组分配料,将配制好的原材料加入滚筒球磨机进行湿磨; (2) 球磨到规定时间后,将料浆进行过滤,采用喷雾干燥器进行雾化干燥制粒; (3) 将粒料压制成型后,放入脱脂加压一体炉中进行烧结,即可制得。 实验例2: 一种金属陶瓷材料, 包括以下重量份配比的组分:A1N,35份;Al2〇3,30份;Al,20份;Cu,20份;NbC,5份; Cr3C2,12份;Co,15份;Mn,10份;Ni,10份;分散剂,0 ? 3份;防霉剂,0 ? 4份;防腐剂,0 ? 5份;消泡 剂,0.4份。其制备方法包括如下步骤: (1) 按组分配料,将配制好的原材料加入滚筒球磨机进行湿磨; (2) 球磨到规定时间后,将料浆进行过滤,采用喷雾干燥器进行雾化干燥制粒; (3) 将粒料压制成型后,放入脱脂加压一体炉中进行烧结,即可制得。 实验例3: 一种金属陶瓷材料,包括以下重量份配比的组分:A1N,25份;Al2〇3,25份;A1,15份;Cu, 10份;NbC,3份;Cr3C2,8份;Co,10份;Mn,6份;Ni,7份;分散剂,0.2份;防霉剂,0.3份;防腐 剂,0.4份;消泡剂,0.3份。其制备方法包括如下步骤: (1) 按组分配料,将配制好的原材料加入滚筒球磨机进行湿磨; (2) 球磨到规定时间后,将料浆进行过滤,采用喷雾干燥器进行雾化干燥制粒; (3) 将粒料压制成型后,放入脱脂加压一体炉中进行烧结,即可制得。 实验例: 对现有的SiC陶瓷材料以及本金属陶瓷材料进行测试比对,结果见表一。 表一测试比对结果由此可见,本金属陶瓷材料相比于现有的SiC陶瓷材料具有更高的硬度与抗弯强度, 且热膨胀系数更小,具有较佳的适用性。本专利技术的有益效果为:相较于传统的SiC陶瓷材料,A1N陶瓷具有更低的热膨胀 系数、高的热导率以及良好的力学性能,成品抗弯强度高,硬度、韧性高;再者加入Cr可大大 提高陶瓷的耐腐蚀性和耐热性;加入Cu可弥散强化陶瓷的粘结相,提高强度;加入Mn可 强化粘结相,提高陶瓷的强度;加入Cr 3C2可提高陶瓷的强韧性,降低摩擦系数,提高耐磨 性;加入NbC可提高陶瓷的硬性。以上所述,仅为本专利技术的【具体实施方式】,但本专利技术的保护范围并不局限于此,任何 不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本专利技术的保护范围之内,因此,本专利技术的 保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。【主权项】1. 一种金属陶瓷材料,其特征在于,包括以下重量份配比的组分:A1N,10 -35份;Al2〇3, 20-30份;A1,10-20份;Cu,5-20份;NbC,2-5份;Cr 3C2,3-12份;Co,5-15份;Μη,2-10份;Ni,3-10份;分散剂,〇. 1-0.3份;防霉剂,0.2-0.4份;防腐剂,0.3-0.5份;消泡剂,0.2-0.4份。2. 根据权利要求1所述的金属陶瓷材料,其特征在于,包括以下重量份配比的组分: A1N,10份;Al2本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种金属陶瓷材料,其特征在于,包括以下重量份配比的组分:AlN,10 ‑35份;Al2O3,20‑30份;Al,10‑20份;Cu,5‑20份; NbC,2‑5份;Cr3C2,3‑12份;Co,5‑15份;Mn,2‑10份;Ni,3‑10份;分散剂,0.1‑0.3份;防霉剂,0.2‑0.4份;防腐剂,0.3‑0.5份;消泡剂,0.2‑0.4份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘和来
申请(专利权)人:刘和来
类型:发明
国别省市:浙江;33

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