一种具有良好高温硬度的陶瓷模具材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有良好高温硬度的陶瓷模具材料及其制备方法，该陶瓷模具材料按照重量份的原料包括：钼粉3‑8份、环氧树脂48‑56份、表面活性剂3‑10份、固化剂1‑5份、粘结剂9‑15份、玻璃纤维25‑34份、石墨粉15‑22份、硼粉3‑8份、石英粉40‑50份。将各原料混合均匀，真空自耗冶炼后热轧成坯料；将坯料加热至850‑950℃，保温1‑2h，然后在1‑2h的时间内升温至1050‑1100℃，并在该温度下保温8‑10h，然后油冷至室温；再经过第一火次时效处理与第二火次时效处理后即得陶瓷模具材料。本发明专利技术的陶瓷模具材料具有高温性能好、高强度、高耐磨性和高韧性等特点，且制造成本低，用于有色金属的热挤压模具时，大幅提高了模具的使用寿命，降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及陶瓷模具
，具体是一种具有良好高温硬度的陶瓷模具材料及其制备方法。
技术介绍
在铸造过程中，模具是必不可少的铸造工艺装备，模具制造的技术水平直接影响到铸件的质量。陶瓷模具在磨具总的构成中一直占主要地位，尽管随着结合剂材料种类的不断发展和模具种类的提高，陶瓷模具产量在模具总产量中呈下降趋势，但其在模具总量中仍占有较大比例。陶瓷模具的优点：强度高、硬度高、防潮、耐磨、耐污、耐腐蚀、耐高温、易清洗、变形小、绝缘性好，具有一定的抗急冷急热性能。热挤压是将待挤压的有色金属加热到工艺规定温度，将其推入挤压模具筒中，在强烈的三向不均匀压缩力的作用下，有色金属从热挤压模具的模孔中被挤出，从而获得不同规格的热挤压产品。挤压模具作为有色金属热挤压生产中的关键构件，它的使用寿命和质量将极大的影响挤压型材的质量、效率和成本。在整个热挤压过程中，热挤压模具处于极其苛刻的工作环境中，这就要求挤压模具材料具有较高的高温硬度、高温强度和抗磨损性能。对于陶瓷模具而言，虽然其使用寿命大大提高，但由于价格昂贵，易开裂且无法进行修复，对于大规模生产存在一定困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高强度、高耐磨性、高韧性、制造成本低、使用寿命长且具有良好高温硬度的陶瓷模具材料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种具有良好高温硬度的陶瓷模具材料，按照重量份的原料包括：钼粉3-8份、环氧树脂48-56份、表面活性剂3-10份、固化剂1-5份、粘结剂9-15份、玻璃纤维25-34份、石墨粉15-22份、硼粉3-8份、石英粉40-50份。作为本专利技术进一步的方案：所述具有良好高温硬度的陶瓷模具材料，按照重量份的原料包括：钼粉4-7份、环氧树脂50-54份、表面活性剂5-8份、固化剂2-4份、粘结剂11-13份、玻璃纤维27-32份、石墨粉17-20份、硼粉5-6份、石英粉42-47份。所述具有良好高温硬度的陶瓷模具材料的制备方法，包括以下步骤：1)按照重量份称取钼粉、环氧树脂、表面活性剂、固化剂、水、粘结剂、玻璃纤维、石墨粉、硼粉、石英粉，混合均匀；2)对所述各原料进行真空自耗冶炼后热轧成坯料；3)将热轧后得到的坯料加热至850-950℃，保温1-2h，然后在1-2h的时间内升温至1050-1100℃，并在该温度下保温8-10h，然后油冷至室温；4)第一火次时效处理：将步骤3)处理后的坯料加热至700-750℃，并在该温度下保温14-16h，再油冷至室温；5)第二火次时效处理：将第一火次时效处理后得到坯料加热至680-720℃，并在该温度下保温14-16h，然后油冷至室温，即得陶瓷模具材料。作为本专利技术进一步的方案：步骤3)中，将热轧后得到的坯料加热至900℃，保温1.5h，然后在1.5h的时间内升温至1100℃，并在该温度下保温9h。作为本专利技术进一步的方案：步骤4)中，第一火次时效处理：将步骤3)处理后的坯料加热至725℃，并在该温度下保温15h。作为本专利技术进一步的方案：步骤5)中，第二火次时效处理：将第一火次时效处理后得到坯料加热至700℃，并在该温度下保温15h。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术以环氧树脂与石英为基体作为有色金属热挤压用模具材料，再添加具有良好高温硬度和耐磨性能的钼和石墨，同时添加玻璃纤维和硼粉来提高高温强度和硬度。得到的陶瓷模具材料具有高温性能好、高强度、高耐磨性和高韧性等特点，且制造成本低，用于有色金属的热挤压模具时，大幅提高了模具的使用寿命，降低生产成本。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本专利技术实施例中，一种具有良好高温硬度的陶瓷模具材料，按照重量份的原料包括：钼粉3份、环氧树脂48份、表面活性剂3份、固化剂1份、粘结剂9份、玻璃纤维25份、石墨粉15份、硼粉3份、石英粉40份。所述具有良好高温硬度的陶瓷模具材料的制备方法，包括以下步骤：1)按照重量份称取钼粉、环氧树脂、表面活性剂、固化剂、水、粘结剂、玻璃纤维、石墨粉、硼粉、石英粉，混合均匀。2)对所述各原料进行真空自耗冶炼后热轧成坯料。3)将热轧后得到的坯料加热至850℃，保温1h，然后在1h的时间内升温至1050℃，并在该温度下保温8h，然后油冷至室温。4)第一火次时效处理：将步骤3)处理后的坯料加热至700℃，并在该温度下保温14h，再油冷至室温。5)第二火次时效处理：将第一火次时效处理后得到坯料加热至680℃，并在该温度下保温14h，然后油冷至室温，即得陶瓷模具材料。实施例2本专利技术实施例中，一种具有良好高温硬度的陶瓷模具材料，按照重量份的原料包括：钼粉8份、环氧树脂56份、表面活性剂10份、固化剂5份、粘结剂15份、玻璃纤维34份、石墨粉22份、硼粉8份、石英粉50份。所述具有良好高温硬度的陶瓷模具材料的制备方法，包括以下步骤：1)按照重量份称取钼粉、环氧树脂、表面活性剂、固化剂、水、粘结剂、玻璃纤维、石墨粉、硼粉、石英粉，混合均匀。2)对所述各原料进行真空自耗冶炼后热轧成坯料。3)将热轧后得到的坯料加热至950℃，保温2h，然后在2h的时间内升温至1100℃，并在该温度下保温10h，然后油冷至室温。4)第一火次时效处理：将步骤3)处理后的坯料加热至750℃，并在该温度下保温16h，再油冷至室温。5)第二火次时效处理：将第一火次时效处理后得到坯料加热至720℃，并在该温度下保温16h，然后油冷至室温，即得陶瓷模具材料。实施例3本专利技术实施例中，一种具有良好高温硬度的陶瓷模具材料，按照重量份的原料包括：钼粉4份、环氧树脂50份、表面活性剂5份、固化剂2份、粘结剂11份、玻璃纤维27份、石墨粉17份、硼粉5份、石英粉42份。所述具有良好高温硬度的陶瓷模具材料的制备方法，包括以下步骤：1)按照重量份称取钼粉、环氧树脂、表面活性剂、固化剂、水、粘结剂、玻璃纤维、石墨粉、硼粉、石英粉，混合均匀。2)对所述各原料进行真空自耗冶炼后热轧成坯料。3)将热轧后得到的坯料加热至900℃，保温1.2h，然后在1.2h的时间内升温至1075℃，并在该温度下保温10h，然后油冷至室温。4)第一火次时效处理：将步骤3)处理后的坯料加热至725℃，并在该温度下保温15h，再油冷至室温。5)第二火次时效处理：将第一火次时效处理后得到坯料加热至690℃，并在该温度下保温14.6h，然后油冷至室温，即得陶瓷模具材料。实施例4本专利技术实施例中，一种具有良好高温硬度的陶瓷模具材料，按照重量份的原料包括：钼粉7份、环氧树脂54份、表面活性剂8份、固化剂4份、粘结剂13份、玻璃纤维32份、石墨粉20份、硼粉6份、石英粉47份。所述具有良好高温硬度的陶瓷模具材料的制备方法，包括以下步骤：1)按照重量份称取钼粉、环氧树脂、表面活性剂、固化剂、水、粘结剂、玻璃纤维、石墨粉、硼粉、石英粉，混合均匀。2)对所述各原料进行真空自耗冶炼后热轧成坯料。3)将热轧后得到的坯料加热至900℃，保温1.5h，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有良好高温硬度的陶瓷模具材料，其特征在于，按照重量份的原料包括：钼粉3‑8份、环氧树脂48‑56份、表面活性剂3‑10份、固化剂1‑5份、粘结剂9‑15份、玻璃纤维25‑34份、石墨粉15‑22份、硼粉3‑8份、石英粉40‑50份。

【技术特征摘要】
1.一种具有良好高温硬度的陶瓷模具材料，其特征在于，按照重量份的原料包括：钼粉3-8份、环氧树脂48-56份、表面活性剂3-10份、固化剂1-5份、粘结剂9-15份、玻璃纤维25-34份、石墨粉15-22份、硼粉3-8份、石英粉40-50份。2.根据权利要求1所述的具有良好高温硬度的陶瓷模具材料，其特征在于，按照重量份的原料包括：钼粉4-7份、环氧树脂50-54份、表面活性剂5-8份、固化剂2-4份、粘结剂11-13份、玻璃纤维27-32份、石墨粉17-20份、硼粉5-6份、石英粉42-47份。3.一种如权利要求1-2任一所述的具有良好高温硬度的陶瓷模具材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)按照重量份称取钼粉、环氧树脂、表面活性剂、固化剂、水、粘结剂、玻璃纤维、石墨粉、硼粉、石英粉，混合均匀；2)对所述各原料进行真空自耗冶炼后热轧成坯料；3)将热轧后得到的坯料加热至850-950℃，保温1-2h，然后在1-2h的时间内升温至1050...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩巧，
申请(专利权)人：余姚市巧迪电器厂，
类型：发明
国别省市：浙江;33