本发明涉及一种金属陶瓷原料及其制备方法。
背景技术:
金属陶瓷复合材料是由一种或几种陶瓷相与金属相或合金所组成的复合材料。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。根据各组成相所占百分比不同,金属陶瓷分为以陶瓷 为基质和以金属为基质两类。陶瓷基金属陶瓷主要有以下几类:①氧化物基金属陶瓷,以氧 化铝、氧化锆、氧化镁、氧化铍等为基体,与金属钨、铬或钴复合而成,具有耐高温、抗化学腐蚀、导热性好、机械强度高等特点,可用作导弹喷管衬套、熔炼金属的坩埚和金属切削刀具。 ②碳化物基金属陶瓷。以碳化钛、碳化硅、碳化钨等为基体,与金属钴、镍、铬、钨、钼等金属 复合而成,具有高硬度、高耐磨性、耐高温等特点,用于制造切削刀具、高温轴承、密封环、捡 丝模套及透平叶片。③氮化物基金属陶瓷。以氮化钛、氮化硼、氮化硅和氮化钽为基体,具有 超硬性、抗热振性和良好的高温蠕变性,应用较少。金属陶瓷复合材料兼有金属和陶瓷的优 点,它密度小、硬度高、耐磨、导热性好,不会因为骤冷或骤热而脆裂。金属陶瓷既具有金属 的韧性、高导热性和良好的热稳定性,又具有陶瓷的耐高温、耐腐蚀和耐磨损等特性。因此, 金属陶瓷复合材料可广泛地应用于火箭、导弹、超音速飞机的外壳、燃烧室的火焰喷口等地 方。因此,如何研发出一种金属相与陶瓷相之间具有较高润湿性和粘接度的金属陶瓷复合 材料是本发明所要进行解决的课题。
技术实现要素:
本发明要解决的技术问题是提供一种金属陶瓷原料及其制备方法。
为解决上述问题,本发明采用如下技术方案:
一种金属陶瓷原料,由以下质量份数的原料组成:
纳米碳化钼 35-45份
铬 24-39份
羟基磷灰石 24-39份
硼氢化锂 20-45份
三乙酰氧基硼氢化钠 10-19份
金红石型钛白粉 20-35份
三氧化二铝 19-22份
氮化硅 30-45份
氧化铁 25-45份
云母粉 25-45份
防霉剂 20-45份
防腐剂 30-50份
碳化硼 20-45份
颜料 13-15份
余量为去离子水。
优选地,由以下质量份数的原料组成:纳米碳化钼45份、铬39份、羟基磷灰石24份、硼氢化锂45份、三乙酰氧基硼氢化钠19份、金红石型钛白粉20份、三氧化二铝19份、氮化硅30份、氧化铁45份、云母粉25份、防霉剂45份、防腐剂50份、碳化硼45份、颜料13份、余量为去离子水。
优选地,由以下质量份数的原料组成:纳米碳化钼45份、铬24份、羟基磷灰石39份、硼氢化锂20份、三乙酰氧基硼氢化钠19份、金红石型钛白粉20份、三氧化二铝22份、氮化硅30份、氧化铁45份、云母粉45份、防霉剂45份、防腐剂50份、碳化硼45份、颜料15份、余量为去离子水。
优选地,由以下质量份数的原料组成:纳米碳化钼45份、铬39份、羟基磷灰石39份、硼氢化锂45份、三乙酰氧基硼氢化钠19份、金红石型钛白粉35份、三氧化二铝22份、氮化硅30份、氧化铁25份、云母粉45份、防霉剂45份、防腐剂50份、碳化硼45份、颜料13份、余量为去离子水。
优选地,由以下质量份数的原料组成:纳米碳化钼35份、铬39份、羟基磷灰石39份、硼氢化锂45份、三乙酰氧基硼氢化钠10份、金红石型钛白粉20份、三氧化二铝22份、氮化硅30份、氧化铁45份、云母粉45份、防霉剂20份、防腐剂50份、碳化硼20份、颜料15份、余量为去离子水。
优选地,由以下质量份数的原料组成:纳米碳化钼45份、铬39份、羟基磷灰石39份、硼氢化锂20份、三乙酰氧基硼氢化钠10份、金红石型钛白粉20份、三氧化二铝22份、氮化硅45份、氧化铁45份、云母粉25份、防霉剂45份、防腐剂30份、碳化硼20份、颜料15份、余量为去离子水。
一种金属陶瓷原料的制备方法,包括以下步骤:
1)选取纳米碳化钼、铬、羟基磷灰石、硼氢化锂和三乙酰氧基硼氢化钠,将所选取的纳米碳化钼、铬、羟基磷灰石、硼氢化锂和三乙酰氧基硼氢化钠投入到容器中进行加热,加热时添加去离子水,加热时间12-25min,得到混合物;
2)在步骤1)所得到的混合物中依次加入金红石型钛白粉、三氧化二铝、氮化硅、氧化铁和云母粉,加入完成后使用玻璃质的搅拌棒进行搅拌,搅拌时间5-10min,搅拌完成后依次再加入防霉剂、防腐剂、碳化硼和颜料,加入完成后继续加热,保持加热时间10-20min,加热完成后,搅拌成糊状,即得到本发明的金属陶瓷原料。
本发明的有益效果是:本发明提高了相与相之间的结合度,同时也改善了相与相之间的润湿性,有利于金属陶瓷复合材料的烧结。
具体实施方式
下面对本发明的优选实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
一种金属陶瓷原料,由以下质量份数的原料组成:
纳米碳化钼 35-45份
铬 24-39份
羟基磷灰石 24-39份
硼氢化锂 20-45份
三乙酰氧基硼氢化钠 10-19份
金红石型钛白粉 20-35份
三氧化二铝 19-22份
氮化硅 30-45份
氧化铁 25-45份
云母粉 25-45份
防霉剂 20-45份
防腐剂 30-50份
碳化硼 20-45份
颜料 13-15份
余量为去离子水。
实施例1
由以下质量份数的原料组成:纳米碳化钼45份、铬39份、羟基磷灰石24份、硼氢化锂45份、三乙酰氧基硼氢化钠19份、金红石型钛白粉20份、三氧化二铝19份、氮化硅30份、氧化铁45份、云母粉25份、防霉剂45份、防腐剂50份、碳化硼45份、颜料13份、余量为去离子水。
本发明提高了相与相之间的结合度,同时也改善了相与相之间的润湿性,有利于金属陶瓷复合材料的烧结。
实施例2
由以下质量份数的原料组成:纳米碳化钼45份、铬24份、羟基磷灰石39份、硼氢化锂20份、三乙酰氧基硼氢化钠19份、金红石型钛白粉20份、三氧化二铝22份、氮化硅30份、氧化铁45份、云母粉45份、防霉剂45份、防腐剂50份、碳化硼45份、颜料15份、余量为去离子水。
本发明提高了相与相之间的结合度,同时也改善了相与相之间的润湿性,有利于金属陶瓷复合材料的烧结。
实施例3
由以下质量份数的原料组成:纳米碳化钼45份、铬39份、羟基磷灰石39份、硼氢化锂45份、三乙酰氧基硼氢化钠19份、金红石型钛白粉35份、三氧化二铝22份、氮化硅30份、氧化铁25份、云母粉45份、防霉剂45份、防腐剂50份、碳化硼45份、颜料13份、余量为去离子水。
本发明提高了相与相之间的结合度,同时也改善了相与相之间的润湿性,有利于金属陶瓷复合材料的烧结。
实施例4
由以下质量份数的原料组成:纳米碳化钼35份、铬39份、羟基磷灰石39份、硼氢化锂45份、三乙酰氧基硼氢化钠10份、金红石型钛白粉20份、三氧化二铝22份、氮化硅30份、氧化铁45份、云母粉45份、防霉剂20份、防腐剂50份、碳化硼20份、颜料15份、余量为去离子水。
本发明提高了相与相之间的结合度,同时也改善了相与相之间的润湿性,有利于金属陶瓷复合材料的烧结。
实施例5
由以下质量份数的原料组成:纳米碳化钼45份、铬39份、羟基磷灰石39份、硼氢化锂20份、三乙酰氧基硼氢化钠10份、金红石型钛白粉20份、三氧化二铝22份、氮化硅45份、氧化铁45份、云母粉25份、防霉剂45份、防腐剂30份、碳化硼20份、颜料15份、余量为去离子水。
本发明提高了相与相之间的结合度,同时也改善了相与相之间的润湿性,有利于金属陶瓷复合材料的烧结。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。