[发明专利]一种耐高温耐磨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，涉及一种金属陶瓷材料及其制备方法，尤其涉及一种耐高温耐磨金属陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

为了使陶瓷既可以耐高温又不容易破碎，人们在制作陶瓷的粘土里加了些金属粉，因此制成了金属陶瓷。金属基金属陶瓷是在金属基体中加入氧化物细粉制得，又称弥散增强材料。主要有烧结铝(铝-氧化铝)、烧结铍(铍-氧化铍)、TD镍(镍-氧化钍)等由一种或几种陶瓷相与金属相或合金所组成的复合材料。广义的金属陶瓷还包括难熔化合物合金、硬质合金、金属粘结的金刚石工具材料。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。金属陶瓷材料的耐热特性，决定了金属陶瓷材料在一些情况下的特定用途，专利授权公告号为CN103957619A的发明专利公开了一种耐高温的金属陶瓷复合材料。其包括陶瓷粉、粘合剂等。专利CN104388792A以三氧化二镍、氧化镁、二硼化锆、二氧化钍、氧化铋、锌、铜为、锗和铁为原料，制备得到一种耐高温的金属陶瓷材料。但在一些实际的使用过程中，不仅需要陶瓷具有耐高温性，同时也需要陶瓷具有优良的耐磨性能，因此需要制备一种耐高温耐磨的陶瓷及其制备方法。

发明内容

要解决的技术问题：在诸如发动机、火花塞等一些经常接触到高温的设备或机械中，存在一些金属陶瓷材料，这些金属陶瓷材料的耐热强度及其耐磨性能对其正常的使用有较大的作用，较差的耐热强度和耐磨性会缩短其使用的年限，常规的金属陶瓷材料的耐高温温度较低，耐磨性也达不到要求，因此本发明提供一种耐高温耐磨金属陶瓷及其制备方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种耐高温耐磨金属陶瓷，所述的耐高温耐磨金属陶瓷主要由以下重量份的原料制备得到：三氧化二镍11-22重量份、氧化镁5-11重量份、二氧化钍2-4重量份、氧化铋4-7重量份、钨12-17重量份、二氧化锆10-15重量份、氧化钇4-8重量份。

本发明中，所述三氧化二镍为11-22重量份，例如11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、17重量份、18重量份、19重量份、20重量份、21重量份或22重量份等。

本发明中，所述氧化镁5-11重量份，例如5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份或11重量份等。

本发明中，所述二氧化钍为2-4重量份，例如2重量份、3重量份或4重量份。

本发明中，所述氧化铋为4-7重量份，例如4重量份、5重量份、6重量份或7重量份等。

本发明中，所述钨为12-17重量份，例如12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份或17重量份。

本发明中，所述二氧化锆为10-15重量份，例如10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份或15重量份。

本发明中，二氧化锆具有高硬度，高强度，高韧性，极高的耐磨性及耐化学腐蚀性等等优良的物化性能。

本发明中，所述氧化钇为4-8重量份，4重量份、5重量份、6重量份、7重量份或8重量份等。

本发明中，氧化钇具有耐高温作用以及具有抗辐射添作用。

优选地，本发明所述耐高温耐磨金属陶瓷主要由以下重量份的原料制备得到：三氧化二镍14-20重量份、氧化镁6-9重量份、二氧化钍3-4重量份、氧化铋4-6重量份、钨13-16重量份、二氧化锆11-13重量份、氧化钇5-7重量份。

进一步优选地，本发明所述耐高温耐磨金属陶瓷主要由以下重量份的原料制备得到：三氧化二镍重量17份、氧化镁8重量份、二氧化钍4重量份、氧化铋5重量份、钨14重量份、二氧化锆12重量份、氧化钇6重量份。

第二方面，本发明提供一种如第一方面所述耐高温耐磨金属陶瓷的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将配方量的三氧化二镍、氧化镁、二氧化钍、氧化铋、钨、二氧化锆和氧化钇用高速混合机进行快速混合，混合至均一为止；

(2)将混合均一的材料用球磨机进行湿磨后烘干；

(3)将湿磨烘干后的材料进行高温烧结，制备得到所述耐高温耐磨金属陶瓷。

本发明中，步骤(2)中所述湿磨以水为介质，球料比为25:1-40:1，例如15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、30:1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1或40:1等。