专利名称：一种立方氮化硼复合材料钳子及其制作方法
技术领域：
本发明涉及钳子领域，具体是一种立方氮化硼复合材料钳子及其制作方法。
背景技术：
在现代科学技术不断发展的时代，建筑、机械材料的硬度和强度也在不断提高，采用普通的钢合金钳子已剪不断某些特殊金属合金或钳子的钳口磨损较大，再加上有些普通钳子中铁含量高的话，时间长了氧化生锈也比较严重。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种立方氮化硼复合材料钳子及其制作方法，其制作的钳子具有硬度强、耐磨性好的优点。本发明的技术方案为
一种立方氮化硼复合材料钳子，由以下重量份数的组分制备而成立方氮化硼微粉100份、碳化铌微粉10-50份、氧化铝微粉5-20份、二硅化钥微粉5-20份、炭黑微粉5-20份、硼微粉0-10份。所述的立方氮化硼微粉、碳化铌微粉、氧化铝微粉、二硅化钥微粉、炭黑微粉和硼微粉的粒度均为80-150nm。所述的硼微粉的纯度为99. 6%以上。一种立方氮化硼复合材料钳子的制作方法，包括以下步骤
(1)、将立方氮化硼微粉、碳化铌微粉、氧化铝微粉、二硅化钥微粉、炭黑微粉和硼微粉按重量份比加入到超硬合金罐中混合均匀；
(2)、将混合好的原料放入超高压超硬合金组合块合成腔体模具中进行密封；
(3)、将整个合成腔体模具放入高温下热压成型，压力为9-14GPa，温度为1200-2000°C，保压时间为 70-120 秒；
(4)、热压完成后，从合成腔体模具取出模型进行冷却，冷却后的模型与其他零部件组装形成成品。所述的步骤(3)中热压成型的压力为10. 5-12. 5GPa，温度为1400_1550°C，保压时间为80-100秒。本发明的优点
本发明中的立方氮化硼其晶体结构类似金刚石，硬度略低于金刚石(注金刚石的莫氏硬度为10，立方氮化硼的莫氏硬度为9. 5，刚玉的莫氏硬度为9.0)，从而增强了钳子的硬度；本发明中的二硅化钥在高温作用下具有很好的韧性，故可以提高本发明钳子的韧性；本发明中的碳化铌为绿色立方结晶，有金属光泽，属氯化钠型立方晶系，相对密度8. 5，晶格常数a = O. AAlxm,熔点2300°C，显微硬度> 235Gpa ( > 2400 kg/mm2)，比刚玉还硬，常作为碳化物硬质合金添加剂；本发明将立方氮化硼与立方碳化铌复合使用，增强了钳子的硬度和耐磨性，明显提高钳子的剪切效率和使用寿命。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不局限于此。以下测试项目均执行相应的国家标准，洛氏硬度GB/T 230. 3-2002，耐磨性能GB/T 12444-2006。·
实施例11、一种立方氮化硼复合材料钳子，由以下重量份数的组分制备而成粒度为SOnm立方氮化硼微粉100份、粒度为80nm碳化铌微粉10份、粒度为80nm氧化铝微粉5份、粒度为80nm 二硅化钥微粉5份、粒度为80nm炭黑微粉5份、纯度为99. 9%粒度为80nm硼微粉·3份。2、一种立方氮化硼复合材料钳子的制作方法，包括以下步骤
(1)、将立方氮化硼微粉、碳化铌微粉、氧化铝微粉、二硅化钥微粉、炭黑微粉和硼微粉按重量份比加入到超硬合金罐中混合均匀；
(2)、将混合好的原料放入超高压超硬合金组合块合成腔体模具中进行密封；
(3)、将整个合成腔体模具放入高温下热压成型，压力为11.5GPa，温度为1450°C，保压时间为80秒；
(4)、热压完成后，从合成腔体模具取出模型进行冷却，冷却后的模型与其他零部件组装形成成品。实施例1制作的钳子的硬度及磨损性能见表I。实施例21、一种立方氮化硼复合材料钳子，由以下重量份数的组分制备而成粒度为IOOnm的立方氮化硼微粉100份、粒度为IOOnm碳化铌微粉50份、粒度为IOOnm氧化铝微粉20份、粒度为IOOnm 二硅化钥微粉20份、粒度为IOOnm炭黑微粉20份、纯度为99. 6%粒度为IOOnm硼微粉10份。2、一种立方氮化硼复合材料钳子的制作方法，包括以下步骤
(1)、将立方氮化硼微粉、碳化铌微粉、氧化铝微粉、二硅化钥微粉、炭黑微粉和硼微粉按重量份比加入到超硬合金罐中混合均匀；
(2)、将混合好的原料放入超高压超硬合金组合块合成腔体模具中进行密封；
(3)、将整个合成腔体模具放入高温下热压成型，压力为11.3GPa，温度为1500°C，保压时间为85秒；
(4)、热压完成后，从合成腔体模具取出模型进行冷却，冷却后的模型与其他零部件组装形成成品。实施例2制作的钳子的硬度及磨损性能见表I。实施例31、一种立方氮化硼复合材料钳子，由以下重量份数的组分制备而成粒度为150nm的立方氮化硼微粉100份、粒度为150nm碳化铌微粉20份、粒度为150nm氧化铝微粉10份、粒度为150nm 二硅化钥微粉10份、粒度为150nm炭黑微粉15份、纯度为99. 9%粒度为150nm硼微粉5份。2、一种立方氮化硼复合材料钳子的制作方法，包括以下步骤
(1)、将立方氮化硼微粉、碳化铌微粉、氧化铝微粉、二硅化钥微粉、炭黑微粉和硼微粉按重量份比加入到超硬合金罐中混合均匀；
(2)、将混合好的原料放入超高压超硬合金组合块合成腔体模具中进行密封；
(3)、将整个合成腔体模具放入高温下热压成型，压力为ll.SGPa，温度为1520°C，保压时间为90秒；
(4)、热压完成后，从合成腔体模具取出模型进行冷却，冷却后的模型与其他零部件组装形成成品。 实施例3制作的钳子的硬度及磨损性能见表I。实施例41、一种立方氮化硼复合材料钳子，由以下重量份数的组分制备而成粒度为150nm的立方氮化硼微粉100份、粒度为IOOnm碳化铌微粉30份、粒度为IOOnm氧化铝微粉15份、粒度为IOOnm 二硅化钥微粉12份、粒度为IOOnm炭黑微粉12份。2、一种立方氮化硼复合材料钳子的制作方法，包括以下步骤
(1)、将立方氮化硼微粉、碳化铌微粉、氧化铝微粉、二硅化钥微粉、炭黑微粉和硼微粉按重量份比加入到超硬合金罐中混合均匀；
(2)、将混合好的原料放入超高压超硬合金组合块合成腔体模具中进行密封；
(3)、将整个合成腔体模具放入高温下热压成型，压力为12.5GPa，温度为1550°C，保压时间为100秒；
(4)、热压完成后，从合成腔体模具取出模型进行冷却，冷却后的模型与其他零部件组装形成成品。实施例4制作的钳子的硬度及磨损性能见表I。实施例51、一种立方氮化硼复合材料钳子，由以下重量份数的组分制备而成粒度为120nm的立方氮化硼微粉100份、粒度为120nm碳化铌微粉10份、粒度为120nm氧化铝微粉20份、粒度为120nm 二硅化钥微粉20份、粒度为120nm炭黑微粉10份、纯度为99. 9%粒度为120nm硼微粉6份。2、一种立方氮化硼复合材料钳子的制作方法，包括以下步骤
(1)、将立方氮化硼微粉、碳化铌微粉、氧化铝微粉、二硅化钥微粉、炭黑微粉和硼微粉按重量份比加入到超硬合金罐中混合均匀；
(2)、将混合好的原料放入超高压超硬合金组合块合成腔体模具中进行密封；
(3)、将整个合成腔体模具放入高温下热压成型，压力为12.5GPa，温度为1550°C，保压时间为100秒；
(4)、热压完成后，从合成腔体模具取出模型进行冷却，冷却后的模型与其他零部件组装形成成品。实施例5制作的钳子的硬度及磨损性能见表I。表I实施例1-5硬度及耐磨性
权利要求
1.一种立方氮化硼复合材料钳子，其特征在于，由以下重量份数的组分制备而成立方氮化硼微粉100份、碳化铌微粉10-50份、氧化铝微粉5-20份、二硅化钥微粉5-20份、炭黑微粉5-20份、硼微粉0-10份。
2.根据权利要求1所述的一种立方氮化硼复合材料钳子，其特征在于所述的立方氮化硼微粉、碳化铌微粉、氧化铝微粉、二硅化钥微粉、炭黑微粉和硼微粉的粒度均为80_150nm。
3.根据权利要求1所述的一种立方氮化硼复合材料钳子，其特征在于所述的硼微粉的纯度为99. 6%以上。
4.根据权利要求1所述的一种立方氮化硼复合材料钳子的制作方法，其特征在于包括以下步骤 (1)、将立方氮化硼微粉、碳化铌微粉、氧化铝微粉、二硅化钥微粉、炭黑微粉和硼微粉按重量份比加入到超硬合金罐中混合均匀； (2)、将混合好的原料放入超高压超硬合金组合块合成腔体模具中进行密封； (3)、将整个合成腔体模具放入高温下热压成型，压力为9-14GPa，温度为1200-2000°C，保压时间为 70-120 秒； (4)、热压完成后，从合成腔体模具取出模型进行冷却，冷却后的模型与其他零部件组装形成成品。
5.根据权利要求4所述的一种立方氮化硼复合材料钳子的制作方法，其特征在于所述的步骤(3)中热压成型的压力为10. 5-12. 5GPa，温度为1400_1550°C，保压时间为80-100秒。
全文摘要
本发明公开了一种立方氮化硼复合材料钳子及其制作方法，立方氮化硼复合材料钳子是由以下重量份数的组分制备而成立方氮化硼微粉100份、碳化铌微粉10-50份、氧化铝微粉5-20份、二硅化钼微粉5-20份、炭黑微粉5-20份、硼微粉0-10份。本发明将立方氮化硼与立方碳化铌等复合使用，增强了钳子的硬度和耐磨性，明显提高钳子的剪切效率和使用寿命。
文档编号C04B35/5831GK103011832SQ201210508379
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月3日 优先权日2012年12月3日
发明者杨桂生, 俞飞 申请人:合肥杰事杰新材料股份有限公司