一种超耐磨金属混合纳米材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超耐磨金属混合纳米材料，由下列重量份的原料制成：镍合金10‑15份、纳米镍2‑9份、纳米钛2‑8份、纳米铜4‑7份、纳米锌3‑6份、纳米硒2‑6份、纳米钼5‑7份、纳米镁3‑5份、二叔戊酰甲烷铈2‑3份、纳米碳8‑15份、氮化硅3‑6份、丙烯酸甲酯3‑6份、对氯苯胺5‑9份、乙酸异丙烯酯3‑7份、苯甲酸钠5‑9份、3,4‑氧化二苯胺3‑6份、对苯二甲酰氯5‑8份、变性剂5‑8份、热稳定剂5‑10份。制备而成的超耐磨金属混合纳米材料，其耐磨性能好、抗压性能高。同时，还公开了相应的制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属材料
，特别涉及超耐磨金属混合纳米材料及其制备方法。
技术介绍
合金，是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。一般通过熔合成均匀液体和凝固而得。合金的生成常会改善元素单质的性质，例如，钢的强度大于其主要组成元素铁。合金的物理性质，例如密度、反应性、杨氏模量、导电性和导热性可能与合金的组成元素尚有类似之处，但是合金的抗拉强度和抗剪强度却通常与组成元素的性质有很大不同。正因为合金有着比纯金属更多优越的性质，合金的的使用范围也是越来越广泛。但是一些常见金属的合金材料在大量的使用过程也日益凸显了其不足，在某些特殊行业或是特殊性能要求下，现阶段的合金也是存在着很大的缺陷的。我们在满足了金属和合金材料制品的坚硬性能、强度性能的同时，对于这些材料的耐磨性能等现状不能兼容。所以我们在研制合金材料的强度、硬度性能的同时同样需要兼顾其耐磨性等性质，这样合金材料才能在更多的行业内使用，并同时推进社会化产业化的发展。所以，研制出一款超耐磨金属混合纳米材料显得尤为重要。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种超耐磨金属混合纳米材料及其制备方法，通过采用特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到了超耐磨金属混合纳米材料，其耐磨性能好、抗压性能高，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种超耐磨金属混合纳米材料，由下列重量份的原料制成：镍合金10-15份、纳米镍2-9份、纳米钛2-8份、纳米铜4-7份、纳米锌3-6份、纳米硒2-6份、纳米钼5-7份、纳米镁3-5份、二叔戊酰甲烷铈2-3份、纳米碳8-15份、氮化硅3-6份、丙烯酸甲酯3-6份、对氯苯胺5-9份、乙酸异丙烯酯3-7份、苯甲酸钠5-9份、3,4-氧化二苯胺3-6份、对苯二甲酰氯5-8份、变性剂5-8份、热稳定剂5-10份。优选地，所述的变性剂选自二氯苯甲酸、组胺磷酸盐、鲸蜡烷三甲基溴化铵、1-氨基戊烷中的一种或几种。优选地，所述热稳定剂选自4-苯基丁酰氯、1,1-二异丙氧基三甲胺、3-氨基-2-甲基苯甲酸甲酯、丙二酸单叔丁酯中的一种或几种。所述的超耐磨金属混合纳米材料的制备方法，包括以下步骤：（1）按照重量份称取各原料；（2）将镍合金、纳米镍、纳米钛、纳米铜、纳米锌、纳米硒、纳米钼、纳米镁、二叔戊酰甲烷铈、纳米碳、氮化硅、热稳定剂加入坩埚电阻炉，抽真空，真空烧结，烧结温度为950-980℃，烧结时间为2-3.5小时，得到真空烧结混合物；（3）再将真空烧结混合物在惰性气体中冷却至440-470℃，然后注入三辊混炼机内搅拌密炼30-60分钟，密炼温度为520℃，并依次加入丙烯酸甲酯、对氯苯胺、乙酸异丙烯酯、苯甲酸钠,搅拌速度为350-450转/分钟；（4）往步骤（3）得到的混合物中加入3,4-氧化二苯胺、对苯二甲酰氯、变性剂，搅拌均匀后加压至20-30MPa,搅拌速度为500-600转/分钟，搅拌温度为520℃，保温搅拌1小时；（5）将步骤（4）得到的混合物直接注入模具压制成型，将成型后的材料直接放入-30℃的低温箱中冷却20-30分钟；（6）将低温冷却后的成型物料放入惰性气体保存箱，冷却至室温，得到成品。优选地，步骤（3）和步骤（6）中的惰性气体为氦气。本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：（1）本专利技术的超耐磨金属混合纳米材料以镍合金、纳米镍、纳米钛、纳米铜、纳米锌、纳米硒、纳米钼、纳米镁、二叔戊酰甲烷铈、纳米碳、氮化硅为主要成分，通过加入丙烯酸甲酯、对氯苯胺、乙酸异丙烯酯、苯甲酸钠、3,4-氧化二苯胺、对苯二甲酰氯、变性剂、热稳定剂，辅以真空烧结、高温密炼、加压搅拌、压模冷却等工艺，使得制备而成的超耐磨金属混合纳米材料，其耐磨性能好、抗压性能高，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。（2）本专利技术的超耐磨金属混合纳米材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。具体实施方式下面结合具体实施例对专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1（1）称取镍合金10份、纳米镍2份、纳米钛2份、纳米铜4份、纳米锌3份、纳米硒2份、纳米钼5份、纳米镁3份、二叔戊酰甲烷铈2份、纳米碳8份、氮化硅3份、丙烯酸甲酯3份、对氯苯胺5份、乙酸异丙烯酯3份、苯甲酸钠5份、3,4-氧化二苯胺3份、对苯二甲酰氯5份、二氯苯甲酸5份、4-苯基丁酰氯5份；（2）将镍合金、纳米镍、纳米钛、纳米铜、纳米锌、纳米硒、纳米钼、纳米镁、二叔戊酰甲烷铈、纳米碳、氮化硅、4-苯基丁酰氯加入坩埚电阻炉，抽真空，真空烧结，烧结温度为950℃，烧结时间为2小时，得到真空烧结混合物；（3）再将真空烧结混合物在氦气中冷却至440℃，然后注入三辊混炼机内搅拌密炼30分钟，密炼温度为520℃，并依次加入丙烯酸甲酯、对氯苯胺、乙酸异丙烯酯、苯甲酸钠,搅拌速度为350转/分钟；（4）往步骤（3）得到的混合物中加入3,4-氧化二苯胺、对苯二甲酰氯、二氯苯甲酸，搅拌均匀后加压至20MPa,搅拌速度为500转/分钟，搅拌温度为520℃，保温搅拌1小时；（5）将步骤（4）得到的混合物直接注入模具压制成型，将成型后的材料直接放入-30℃的低温箱中冷却20分钟；（6）将低温冷却后的成型物料放入氦气保存箱，冷却至室温，得到成品。制得的超耐磨金属混合纳米材料的性能测试结果如表1所示。实施例2（1）称取镍合金12份、纳米镍4份、纳米钛4份、纳米铜5份、纳米锌4份、纳米硒3份、纳米钼6份、纳米镁4份、二叔戊酰甲烷铈2份、纳米碳10份、氮化硅4份、丙烯酸甲酯4份、对氯苯胺6份、乙酸异丙烯酯4份、苯甲酸钠6份、3,4-氧化二苯胺4份、对苯二甲酰氯6份、组胺磷酸盐6份、1,1-二异丙氧基三甲胺7份；（2）将镍合金、纳米镍、纳米钛、纳米铜、纳米锌、纳米硒、纳米钼、纳米镁、二叔戊酰甲烷铈、纳米碳、氮化硅、1,1-二异丙氧基三甲胺加入坩埚电阻炉，抽真空，真空烧结，烧结温度为960℃，烧结时间为2.5小时，得到真空烧结混合物；（3）再将真空烧结混合物在氦气中冷却至450℃，然后注入三辊混炼机内搅拌密炼40分钟，密炼温度为520℃，并依次加入丙烯酸甲酯、对氯苯胺、乙酸异丙烯酯、苯甲酸钠,搅拌速度为380转/分钟；（4）往步骤（3）得到的混合物中加入3,4-氧化二苯胺、对苯二甲酰氯、组胺磷酸盐，搅拌均匀后加压至24MPa,搅拌速度为530转/分钟，搅拌温度为520℃，保温搅拌1小时；（5）将步骤（4）得到的混合物直接注入模具压制成型，将成型后的材料直接放入-30℃的低温箱中冷却24分钟；（6）将低温冷却后的成型物料放入氦气保存箱，冷却至室温，得到成品。制得的超耐磨金属混合纳米材料的性能测试结果如表1所示。实施例3（1）称取镍合金14份、纳米镍7份、纳米钛7份、纳米铜6份、纳米锌5份、纳米硒5份、纳米钼6份、纳米镁4份、二叔戊酰甲烷铈3份、纳米碳13份、氮化硅5份、丙烯酸甲酯5份、对氯苯胺8份、乙酸异丙烯酯6份、苯甲酸钠8份、3,4-氧化二苯胺5份、对苯二甲酰氯7份、鲸蜡烷三甲基溴化铵7份、3-氨基-2-甲基苯甲酸甲酯9份；（2）将镍合金、纳米镍、纳米钛、纳米铜、纳米锌、纳米硒、纳米钼、纳米镁、二叔戊酰甲烷铈、纳米碳、氮化硅、3-氨基-2-甲基苯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超耐磨金属混合纳米材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：镍合金10‑15份、纳米镍2‑9份、纳米钛2‑8份、纳米铜4‑7份、纳米锌3‑6份、纳米硒2‑6份、纳米钼5‑7份、纳米镁3‑5份、二叔戊酰甲烷铈2‑3份、纳米碳8‑15份、氮化硅3‑6份、丙烯酸甲酯3‑6份、对氯苯胺5‑9份、乙酸异丙烯酯3‑7份、苯甲酸钠5‑9份、3,4‑氧化二苯胺3‑6份、对苯二甲酰氯5‑8份、变性剂5‑8份、热稳定剂5‑10份。

【技术特征摘要】
1.一种超耐磨金属混合纳米材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：镍合金10-15份、纳米镍2-9份、纳米钛2-8份、纳米铜4-7份、纳米锌3-6份、纳米硒2-6份、纳米钼5-7份、纳米镁3-5份、二叔戊酰甲烷铈2-3份、纳米碳8-15份、氮化硅3-6份、丙烯酸甲酯3-6份、对氯苯胺5-9份、乙酸异丙烯酯3-7份、苯甲酸钠5-9份、3,4-氧化二苯胺3-6份、对苯二甲酰氯5-8份、变性剂5-8份、热稳定剂5-10份。2.根据权利要求1所述的超耐磨金属混合纳米材料，其特征在于：所述的变性剂选自二氯苯甲酸、组胺磷酸盐、鲸蜡烷三甲基溴化铵、1-氨基戊烷中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的超耐磨金属混合纳米材料，其特征在于：所述热稳定剂选自4-苯基丁酰氯、1,1-二异丙氧基三甲胺、3-氨基-2-甲基苯甲酸甲酯、丙二酸单叔丁酯中的一种或几种。4.根据权利要求1-3任一所述的超耐磨金属混合纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）按照重量份称取各原料；（2）将镍...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄润翔，
申请(专利权)人：苏州洪河金属制品有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32