[发明专利]机械装备用金属陶瓷材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属陶瓷材料领域，涉及金属陶瓷材料及其制备方法，特别是涉及机械装备用金属陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

新型金属陶瓷材料是当今科学技术发展的重要组成部分，在微电子技术、超导技术、生物技术、激光技术、空间技术、传感技术的发展中占有十分重要的地位。国防工业和军用技术、武器技术也大量采用了新型金属陶瓷材料。金属陶瓷材料分为以陶瓷为基质和以金属为基质的材料两类。陶瓷基金属陶瓷材料主要有：氧化物基金属陶瓷材料、氮化物基金属陶瓷材料、硼化物基金属陶瓷材料、碳化物基金属陶瓷材料。上述的各种金属陶瓷材料具有耐高温、抗化学腐蚀、导热性好、机械强度高、高硬度、高耐磨性、耐高温等特点，可用于制造作导弹喷管衬套、熔炼金属的坩埚、切削刀具、高温轴承、密封环、捡丝模套及透平叶片等。

发明内容

要解决的技术问题：机械装备多为金属合金制成，金属陶瓷材料作为基体材料用于制造机械装备具有硬度高、机械强度高等特点，可在一定程度上替代常规的金属合金材料，本发明的目的是提供一种硬度高、机械强度高的机械装备用金属陶瓷材料及其制备方法。

技术方案：本发明公开了机械装备用金属陶瓷材料及其制备方法，所述机械装备用金属陶瓷材料包括下述重量的材料：

进一步优选的，所述的机械装备用金属陶瓷材料，包括下述重量的材料：

更进一步优选的，所述的机械装备用金属陶瓷材料，包括下述重量的材料：

所述的机械装备用金属陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按重量百分比将硼化铪3.2wt％-4.5wt％、氧化镁6.2wt％-11.5wt％、氮化硼3.5wt％-6.5wt％、碳化铌4wt％-10wt％、锡2.5wt％-5wt％、钛11wt％-14wt％、镍5.5wt％-8.5wt％、铁7.2wt％-10.6wt％、余量为铝，将上述的粉末材料用混合机混匀；

(2)再用球磨机将步骤(1)进行球磨，球磨机中球料比为50:1-60:1，在球磨中球磨时间为2-3h；

(3)将混合材料在高温压制炉中进行加热压制，首先将高温压制炉升温温度至580-630℃，保温1.5h,保温后再升高到1120-1220℃，保温，烧结时间为2-3h，将高温压制炉内金属陶瓷材料退火冷却，为机械装备用金属陶瓷材料。

其中，所述的机械装备用金属陶瓷材料的制备方法，步骤(3)中首先将高温压制炉升温温度至600℃。

其中，所述的机械装备用金属陶瓷材料的制备方法，步骤(3)中保温后再升高到1170℃，烧结时间为2.5h。

有益效果：制备的机械装备用金属陶瓷材料具有重量轻、硬度高、良好的抗压强度和抗弯强度的特点，可以有效的适用于机械装备的制造材料。本发明的制备方法中碳化铌和锡两种材料在提高上述的金属陶瓷材料的性能中发挥了协同作用，共同提高了制备的金属陶瓷材料的机械强度和硬度等。

具体实施方式

实施例1

(1)按重量百分比将硼化铪3.2wt％、氧化镁6.2wt％、氮化硼6.5wt％、碳化铌10wt％、锡5wt％、钛11wt％、镍8.5wt％、铁10.6wt％、余量为铝，将上述的粉末材料用混合机混匀；(2)再用球磨机将步骤(1)进行球磨，球磨机中球料比为60:1，在球磨中球磨时间为3h；(3)将混合材料在高温压制炉中进行加热压制，首先将高温压制炉升温温度至630℃，保温1.5h,保温后再升高到1220℃，保温，烧结时间为3h，将高温压制炉内金属陶瓷材料退火冷却，为机械装备用金属陶瓷材料。

实施例2

(1)按重量百分比将硼化铪4.5wt％、氧化镁11.5wt％、氮化硼3.5wt％、碳化铌4wt％、锡2.5wt％、钛14wt％、镍5.5wt％、铁7.2wt％、余量为铝，将上述的粉末材料用混合机混匀；(2)再用球磨机将步骤(1)进行球磨，球磨机中球料比为50:1，在球磨中球磨时间为2h；(3)将混合材料在高温压制炉中进行加热压制，首先将高温压制炉升温温度至580℃，保温1.5h,保温后再升高到1120℃，保温，烧结时间为2h，将高温压制炉内金属陶瓷材料退火冷却，为机械装备用金属陶瓷材料。

实施例3