[发明专利]碳化钨复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种碳化钨复合材料，其特征在于：碳化钨复合材料为四元复合烧结材料，为等摩尔或非等摩尔复合材料，包括WC、NbC、VC和TiCx，其中，0.4≤x≤0.9，四种碳化物均为100～200nm。

2.根据权利要求1所述的碳化钨复合材料，其特征在于：所述碳化钨复合材料为等摩尔复合材料时，WC、NbC、VC和TiCx的体积百分比分别为25％、27.5％、23.3％和24.2％。

3.根据权利要求1所述的碳化钨复合材料，其特征在于：所述碳化钨复合材料为非等摩尔复合材料时，WC、NbC、VC和TiCx的摩尔比分别为60％、13.3％、13.3％和13.3％，体积百分比分别为60％、14.7％、12.4％和12.9％。

4.一种如权利要求1～3任一所述的碳化钨复合材料的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：

S1、在预设摩尔比的碳化钛粉末和钛粉组成的原料粉末中加入分散剂后进行球磨，球料比为20:1，转速为600r/min，球磨21～40h，制得100nm的TiCx；

S2、将WC、NbC和VC粉末进行球磨混料，球料比为10:1，球磨10h后得到100nm的WC、NbC和VC的混合物；

S3、将步骤S1得到的TiCx与WC、NbC和VC的混合物混料，球磨后填入磨具中进行放电等离子烧结，烧结压力为30-50MPa，烧结温度1400-1800℃，保温时间10-30min，降温时充入保护气体冷却，制得碳化钨复合材料。

5.根据权利要求4所述的碳化钨复合材料的制备方法，其特征在于：所述碳化钛粉末与钛粉的摩尔比为4:6，5:5，6:4，7:3，8:2，9:1。

6.根据权利要求4所述的碳化钨复合材料的制备方法，其特征在于：所述碳化钛粉末的纯度为99.5％。

7.根据权利要求4所述的碳化钨复合材料的制备方法，其特征在于：所述钛粉的纯度为99.5％。

8.根据权利要求4所述的碳化钨复合材料的制备方法，其特征在于：所述分散剂为酒精，每10g的原料粉末中加入0.1mL的分散剂。

9.根据权利要求4所述的碳化钨复合材料的制备方法，其特征在于：步骤S1、S2和S3的球磨过程均采用8mm和5mm两种WC硬质合金球混合后球磨。

10.根据权利要求4所述的碳化钨复合材料的制备方法，其特征在于：步骤S3的放电等离子烧结过程具体为：以110℃/min的升温速率从室温升到571℃，以30℃/min的升温速率从571℃升到600℃，在600℃保温5min，以100℃/min的升温速率从600℃升到1300℃，再分别以80℃/min、70℃/min、50℃/min、30℃/min、15℃/min的升温速率从1300℃分别升到1400℃、1500℃、1600℃、1700℃、1800℃，达到烧结温度后保温10-30min。