一種金屬陶瓷制品的制備方法
【專利摘要】一種金屬陶瓷制品的制備方法，將以Ti為主體的金屬陶瓷原料置于破碎機(jī)中粉碎成顆粒狀粉末，再將破碎后的粉末狀金屬陶瓷材料放置在密閉的球磨機(jī)中，加入無(wú)水乙醇并充入氬氣進(jìn)行濕磨44-56小時(shí)，使得金屬陶瓷材料的顆粒粒度在80目以上；再將漿料經(jīng)過(guò)沉淀24-30小時(shí)，抽出無(wú)水乙醇，再將脫除無(wú)水乙醇金屬陶瓷粉末用震動(dòng)干燥器進(jìn)行干燥，將排除的酒精回收，干燥好的料過(guò)80目的篩后得到金屬陶瓷壓制粉末研磨料；再將金屬陶瓷壓制粉末混合料與混合料重量5-7%的石蠟和2-5%的樹脂成型劑一起均與混合在一起制成粒料，并保證混合時(shí)未?；坎怀^(guò)30%；再將混合好的原料送入壓機(jī)壓制成型，最后將壓制成型的坯料先進(jìn)行脫蠟脫膠處理，再送入燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)成型。
【專利說(shuō)明】一種金屬陶瓷制品的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及到一種金屬陶瓷材料的制備方法，具體涉及一種以Ti為主體材料的 金屬陶瓷制備方法，屬金屬陶瓷【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其適合金屬陶瓷制品的性能改進(jìn)。
[0002]

【背景技術(shù)】： 金屬陶瓷是由陶瓷硬質(zhì)相與金屬或合金粘結(jié)相組成的結(jié)構(gòu)材料。由于金屬陶瓷既保持 了陶瓷的高強(qiáng)度、高硬度、耐磨損、耐高溫、抗氧化和化學(xué)穩(wěn)定性等特性，又具有較好的金屬 韌性和可塑性，所以現(xiàn)在應(yīng)用金屬陶瓷的地方越來(lái)越多，金屬陶瓷材料具有比強(qiáng)度高、比模 量高、耐磨損、耐高溫等優(yōu)良性能，在眾多場(chǎng)合已被作為新材料的代名詞，成為現(xiàn)代高新技 術(shù)、新興產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)改造的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是發(fā)展現(xiàn)代國(guó)防所不可缺少的重要部分， 引起了世界各國(guó)尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家的高度重視，紛紛投入巨資進(jìn)行研究開發(fā)，把金屬陶瓷材 料作為本國(guó)高技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要領(lǐng)域。
[0003] 但是現(xiàn)有的金屬陶瓷存在脆性大，柔韌性較差的不足，所以很容易在沖擊載荷的 情況下出現(xiàn)破碎的現(xiàn)象；很有必要對(duì)此加以改進(jìn)。
[0004] 通過(guò)專利檢索發(fā)現(xiàn)有類似的專利文獻(xiàn)報(bào)道，與本發(fā)明相關(guān)的主要有以下幾個(gè)： 1、 專利號(hào)為CN03106543. 0，名稱為"非滲碳法碳化陶瓷材料制造方法"的發(fā)明專利，該 專利公開了一種通過(guò)用滲碳技術(shù)生產(chǎn)復(fù)合材料體，例如ZrB2-ZrC-Zr復(fù)合體的新方法。此 夕卜，本發(fā)明涉及按該方法制備的新產(chǎn)品。通過(guò)將所述殘余金屬暴露在滲碳環(huán)境下，新方法改 善了存留在復(fù)合體中的殘余母材 2、 專利號(hào)為CN88108773. 4，名稱為"采用滲碳工藝改進(jìn)陶瓷復(fù)合材料體的方法及制 品"的發(fā)明專利，該專利公開了一種非滲碳法碳化陶瓷材料制造方法嗎，提出以陶土、瓷土 或其他巖性材料經(jīng)粉碎后作為碳化陶瓷的基料，均勻加入基料總量的〇. 5?80%非氣化揮 發(fā)性含碳有機(jī)化合物或工業(yè)親水性碳粉，然后粉碎加水制成坯件，將完全干燥的坯件；裝 入底部盛放有除氧劑和坯件支架的匣體中，匣體底部中間開有進(jìn)出氣小孔，孔上為除氧劑 所覆蓋，再將匣體放入窯燒制 3、 專利號(hào)為CN94119863. 4,名稱為"陶瓷滑動(dòng)材料的滲碳方法"的發(fā)明專利，該專利公 開了一種陶瓷材料的滲碳方法。將陶瓷（A1203、Zr02或氧化物系列）浸入HF溶液，以便對(duì) 其進(jìn)行深入到〇. 01μm?100μm的表面處理。將經(jīng)過(guò)上述表面處理的陶瓷材料放入石英 管中，再轉(zhuǎn)入滲碳爐中。然后注入硅氧烷和輕石油，加熱和冷卻。然后進(jìn)行樹脂處理、洗滌 和干燥，得到碳浸滲入〇. 01μm?100μm的滲碳滑動(dòng)材料。這樣，滲碳在簡(jiǎn)單方式下進(jìn)行， 可使滑動(dòng)材料諸如A1203等具有改善的摩擦系數(shù)和其它改善的性能。
[0005] 上述這些專利雖然都提出了金屬陶瓷材料及其制作方法的改進(jìn)，但通過(guò)仔細(xì)分 析，發(fā)現(xiàn)這些專利仍不能有效解決金屬陶瓷脆性的問(wèn)題所以仍需要進(jìn)一步加以改進(jìn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)在金屬陶瓷材料所存在的一些問(wèn)題，提出一種柔韌性更 好，脆性低的一種金屬陶瓷制品的制備方法，該方法制作的金屬陶瓷具有良好的柔韌性能， 可以進(jìn)一步提高抗脆性的效果。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明目的所提出的技術(shù)方案是：一種金屬陶瓷制品的制備方法，將 以Ti為主體的金屬陶瓷原料置于破碎機(jī)中粉碎成顆粒狀粉末，再將破碎后的粉末狀金屬 陶瓷材料放置在密閉的球磨機(jī)中，加入無(wú)水乙醇并充入氬氣進(jìn)行濕磨44-56小時(shí)，使得金 屬陶瓷材料的顆粒粒度在80目以上；再將漿料經(jīng)過(guò)沉淀24-30小時(shí)，抽出無(wú)水乙醇，再將脫 除無(wú)水乙醇金屬陶瓷粉末用震動(dòng)干燥器進(jìn)行干燥，將排除的酒精回收，干燥好的料過(guò)80目 的篩后得到金屬陶瓷壓制粉末研磨料；再將金屬陶瓷壓制粉末混合料與混合料重量5-7% 的石蠟和2-5%的樹脂成型劑一起均與混合在一起制成粒料，并保證混合時(shí)未?；坎?超過(guò)30% ;再將混合好的原料送入壓機(jī)壓制成型，最后將壓制成型的坯料先進(jìn)行脫蠟脫膠 處理，再送入燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)成型。
[0008] 進(jìn)一步地，所述的Ti為主體的金屬陶瓷原料為TiCN、TiC、CK、Wc、Mo、Ni、Co和C2 的組合物,且Ti的含量在總材料的41-44%之間。
[0009] 進(jìn)一步地，所述的濕磨是在球磨機(jī)中加入磨棒，再將磨料加入，再加入輔料無(wú)水乙 醇，蓋上蓋子封閉后，將向球磨機(jī)內(nèi)充入氬氣，啟動(dòng)球磨機(jī)進(jìn)行研磨至磨料達(dá)到80目以上 的細(xì)度，研磨時(shí)間44-56小時(shí)。
[0010] 進(jìn)一步地，所述的濕磨的加料配比和工藝參數(shù)如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種金屬陶瓷制品的制備方法，其特征在于：將以Ti為主體的金屬陶瓷原料置于破 碎機(jī)中粉碎成顆粒狀粉末，再將破碎后的粉末狀金屬陶瓷材料放置在密閉的球磨機(jī)中，力口 入無(wú)水乙醇并充入氬氣進(jìn)行濕磨44-56小時(shí)，使得金屬陶瓷材料的顆粒粒度在80目以上； 再將漿料經(jīng)過(guò)沉淀24-30小時(shí)，抽出無(wú)水乙醇，再將脫除無(wú)水乙醇金屬陶瓷粉末用震動(dòng)干 燥器進(jìn)行干燥，將排除的酒精回收，干燥好的料過(guò)80目的篩后得到金屬陶瓷壓制粉末研磨 料；再將金屬陶瓷壓制粉末混合料與混合料重量5-7%的石蠟和2-5%的樹脂成型劑一起均 與混合在一起制成粒料，并保證混合時(shí)未?；坎怀^(guò)30% ;再將混合好的原料送入壓 機(jī)壓制成型，最后將壓制成型的坯料先進(jìn)行脫蠟脫膠處理，再送入燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)成型。
2. 如權(quán)利要求1所述的金屬陶瓷制品的制備方法，其特征在于：一種金屬陶瓷制品的 制備方法，將以Ti為主體的金屬陶瓷原料置于破碎機(jī)中粉碎成顆粒狀粉末，再將破碎后的 粉末狀金屬陶瓷材料放置在密閉的球磨機(jī)中，加入無(wú)水乙醇并充入氬氣進(jìn)行濕磨44-56小 時(shí)，使得金屬陶瓷材料的顆粒粒度在80目以上；再將漿料經(jīng)過(guò)沉淀24-30小時(shí)，抽出無(wú)水乙 醇，再將脫除無(wú)水乙醇金屬陶瓷粉末用震動(dòng)干燥器進(jìn)行干燥，將排除的酒精回收，干燥好的 料過(guò)80目的篩后得到金屬陶瓷壓制粉末研磨料；再將金屬陶瓷壓制粉末混合料與混合料 重量5-7%的石蠟和2-5%的樹脂成型劑一起均與混合在一起制成粒料，并保證混合時(shí)未粒 化含量不超過(guò)30% ;再將混合好的原料送入壓機(jī)壓制成型，最后將壓制成型的坯料先進(jìn)行 脫蠟脫膠處理，再送入燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)成型。
3. 如權(quán)利要求1所述的金屬陶瓷制品的制備方法，其特征在于：所述的Ti為主體的金 屬陶瓷原料為TiCN、TiC、CK、Wc、Mo、Ni、Co和C2的組合物，且Ti的含量在總材料的41-44% 之間。
4. 如權(quán)利要求1所述的金屬陶瓷制品的制備方法，其特征在于：所述的濕磨是在球磨 機(jī)中加入磨棒，再將磨料加入，再加入輔料無(wú)水乙醇，蓋上蓋子封閉后，將向球磨機(jī)內(nèi)充入 氬氣，啟動(dòng)球磨機(jī)進(jìn)行研磨至磨料達(dá)到80目以上的細(xì)度，研磨時(shí)間44-56小時(shí)。
5. 如權(quán)利要求1所述的金屬陶瓷制品的制備方法，其特征在于：所述的濕磨的加料配 比和工藝參數(shù)如下：
6. 如權(quán)利要求5所述的金屬陶瓷制品的制備方法，其特征在于：所述的制成粒料，在制 作過(guò)程中嚴(yán)格掌握制粒時(shí)間在20-30分鐘內(nèi)完成，并迅速送入壓機(jī)內(nèi)壓制成型。
7. 如權(quán)利要求1所述的金屬陶瓷制品的制備方法，其特征在于：，所述的制備工藝步驟 如下 1) 選料 按照所需要的配比進(jìn)行選料，并將選好的材料進(jìn)行清洗除去雜物； 2) 原料破碎處理 將選取好的原料通過(guò)破碎機(jī)進(jìn)行破碎處理，使得所有原料都成為粉末狀粒料； 3) 研磨 將破碎處理后的原料投入球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行研磨，在球磨機(jī)中加入磨棒，再將磨料加入，再 加入輔料無(wú)水乙醇，蓋上蓋子封閉后，將向球磨機(jī)內(nèi)充入氬氣，啟動(dòng)球磨機(jī)進(jìn)行研磨至磨料 達(dá)到80目以上的細(xì)度，研磨時(shí)間44-56小時(shí)；再將漿料經(jīng)過(guò)沉淀24-30小時(shí)，抽出無(wú)水乙 醇，再將脫除無(wú)水乙醇金屬陶瓷粉末用震動(dòng)干燥器進(jìn)行干燥，將排除的酒精回收，干燥好的 料過(guò)80目的篩后得到金屬陶瓷壓制粉末研磨料； 4) 制粒料 將金屬陶瓷壓制粉末混合料與混合料重量5-7%的石蠟和2-5%的樹脂成型劑一起均與 混合在一起制成粒料，并保證混合時(shí)未?；坎怀^(guò)30% ; 5) 燒結(jié)成型 將混合好的原料送入壓機(jī)壓制成型，最后將壓制成型的坯料先進(jìn)行脫蠟脫膠處理，再 送入燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)成型。
【文檔編號(hào)】B22F3/16GK104493168SQ201410824966
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月27日
【發(fā)明者】余翔, 荊桂敏 申請(qǐng)人:株洲茂翔硬質(zhì)合金有限公司