[发明专利]一种碳化钨-立方氮化硼复合材料及其制备方法有效

申请号：	201410271242.4	申请日：	2014-06-18
公开（公告）号：	CN104072138A	公开（公告）日：	2014-10-01
发明（设计）人：	张建峰;吴玉萍;洪晟;李改叶;郭文敏	申请（专利权）人：	河海大学
主分类号：	C04B35/56	分类号：	C04B35/56;C04B35/628
代理公司：	南京经纬专利商标代理有限公司 32200	代理人：	李纪昌;唐循文
地址：	211100 江苏***	国省代码：	江苏;32
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摘要：
搜索关键词：	一种碳化立方氮化复合材料及其制备方法
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【权利要求书】：

1.一种碳化钨-立方氮化硼复合材料，其特征在于：复合材料主要成分包括WC和cBN，其中在WC表面包覆有Co纳米粒子层，其厚度为60-120 nm，在cBN粉体表面包覆有SiO₂纳米层，其厚度为20-100nm，包覆有SiO₂纳米层的cBN在复合材料中的体积含量为30-50vol%，WC和cBN粉体的纯度均在95%以上。

2.根据权利要求1所述的碳化钨-立方氮化硼复合材料，其特征在于：WC粉体的平均粒径为2um。

3.根据权利要求1所述的碳化钨-立方氮化硼复合材料，其特征在于：cBN粉体的平均粒径为3um。

4.根据权利要求1所述的碳化钨-立方氮化硼复合材料的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：

（1）将WC粉体放入化学气相沉积反应室中，抽真空，预热至500-700℃，以二茂钴为原料，蒸发温度为120-150℃，反应室开始旋转，反应时间为18-50min，包覆结束后，停止旋转，并停止原料供应，待冷却至室温，取出；

（2）将cBN粉体放入化学气相沉积反应室中，抽真空，预热500-700℃，以正硅酸乙酯为原料，加热至80-130℃，反应室开始旋转，反应时间为15-50min，包覆结束后，停止旋转，并停止原料供应，待冷却至室温，取出；

（3）将包覆后的WC和cBN粉体混合，其中包覆后的cBN在混合粉体中的重量含量为9%-18%，然后过筛；

（4）将混合过筛好的粉体放入模具，烧结制备块体材料，即碳化钨-立方氮化硼复合材料；

其中，烧结过程中所使用的烧结温度为1200-1500℃，压力为4-8GPa，时间为0.5-2h。

5.根据权利要求4所述的碳化钨-立方氮化硼复合材料的制备方法，其特征在于，WC粉体包覆过程在氩气保护气氛中进行，氩气的气体流量为20-50sccm。

6.根据权利要求4所述的碳化钨-立方氮化硼复合材料的制备方法，其特征在于，cBN粉体包覆过程在氩气保护气氛中进行，氩气的气体流量为10-30sccm。

7.根据权利要求4所述的碳化钨-立方氮化硼复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）和步骤（2）反应室旋转速率为30-60r/min。

8.根据权利要求4所述的碳化钨-立方氮化硼复合材料的制备方法，其特征在于，包覆后的WC和cBN粉体的采用滚筒法混合，混合时间5-10h。