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CN105970061A - 一种高强度碳化物基金属陶瓷衬板及其制备方法 - Google Patents

一种高强度碳化物基金属陶瓷衬板及其制备方法 Download PDF

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CN105970061A
CN105970061A CN201610485716.4A CN201610485716A CN105970061A CN 105970061 A CN105970061 A CN 105970061A CN 201610485716 A CN201610485716 A CN 201610485716A CN 105970061 A CN105970061 A CN 105970061A
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Abstract

本发明公开了一种高强度碳化物基金属陶瓷衬板及其制备方法，该高强度碳化物基金属陶瓷衬板由下列重量份的原料制成：碳化钛56‑66份、碳化钨34‑44份、铝粉10‑15份、钼铁粉45‑55份、硬柱石粉3‑8份、刚玉粉10‑20份、凹凸棒粘土粉10‑20份、碱式碳酸镍1‑6份、三氧化二锡2‑5份、硒化镉6‑7份、高岭土5‑8份。本发明方法制得的高强度碳化物基金属陶瓷衬板强度高，且有优异的耐磨性、抗冲击性、耐化学腐蚀性和低温韧性的特点，同时具有很好的加工性能，材料成本低的特点，且制备工艺简单、加工成本低，参数易控，适合大规模的工业化生产。

Description

一种高强度碳化物基金属陶瓷衬板及其制备方法
技术领域
本发明具体涉及一种高强度碳化物基金属陶瓷衬板及其制备方法。
背景技术
金属陶瓷英文单词cermet或ceramet是由ceramic(陶瓷)和metal(金属)结合构成的。金属陶瓷是指用粉末冶金方法制备的金属与陶瓷的复合材料，金属陶瓷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。金属陶瓷在航空航天、国防军工、精密制造等领域拥有广阔的应用前景。碳化物基金属陶瓷是以碳化钛、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。
在电力、水泥、冶金、矿山等行业，制粉系统使用大量的磨盘衬板，它作为主要的耐磨件，其耐磨性能直接影响到制粉的作业率、煤粉质量、材料消耗和生产成本。金属陶瓷衬板是近年来发展起来的产物，具有高的硬度、耐磨性和抗高温性能等特点。因此，在我国具有非常好的应用前景。目前市场上对于具有高强度碳化物基金属陶瓷衬板需求日益俱增，但却没有相应的产品与之对应。国内市场上少见高强度碳化物基金属陶瓷衬板，少量销售且口碑较好的基本都是进口产品，国内产品的市场占有率更少。为此，我们从产品的配方和工艺着手，开发新的高性能材料，提供一种高强度碳化物基金属陶瓷衬板及其制备方法。
发明内容
为了实现上述目的，本发明提供了一种高强度碳化物基金属陶瓷衬板及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种高强度碳化物基金属陶瓷衬板，由下列重量份的原料制成：碳化钛56-66份、碳化钨34-44份、铝粉10-15份、钼铁粉45-55份、硬柱石粉3-8份、刚玉粉10-20份、凹凸棒粘土粉10-20份、碱式碳酸镍1-6份、三氧化二锡2-5份、硒化镉6-7份、高岭土5-8份。
所述高强度碳化物基金属陶瓷衬板由下列重量份的原料制成：碳化钛56份、碳化钨34份、铝粉10份、钼铁粉45份、硬柱石粉3份、刚玉粉10份、凹凸棒粘土粉10份、碱式碳酸镍1份、三氧化二锡2份、硒化镉6份、高岭土5份。
所述高强度碳化物基金属陶瓷衬板由下列重量份的原料制成：碳化钛66份、碳化钨44份、铝粉15份、钼铁粉55份、硬柱石粉8份、刚玉粉20份、凹凸棒粘土粉20份、碱式碳酸镍1-6份、三氧化二锡5份、硒化镉7份、高岭土8份。
所述高强度碳化物基金属陶瓷衬板由下列重量份的原料制成：碳化钛59份、碳化钨38份、铝粉14份、钼铁粉49份、硬柱石粉5份、刚玉粉15份、凹凸棒粘土粉15份、碱式碳酸镍4份、三氧化二锡5份、硒化镉7份、高岭土6份。
所述高强度碳化物基金属陶瓷衬板的制备方法，该方法制备步骤如下：先将各原料投入高速混合机中，对其进行混合搅拌，然后将混合均匀的混料置于模具中进行压制成预制件，压制压强为40-50MPa，再将预制件高温烧结，烧结温度为900-1200℃，烧结时间为3-6h，降温至室温后即可。
有益效果：本发明方法制得的高强度碳化物基金属陶瓷衬板强度高，且有优异的耐磨性、抗冲击性、耐化学腐蚀性和低温韧性的特点，同时具有很好的加工性能，材料成本低的特点，且制备工艺简单、加工成本低，参数易控，适合大规模的工业化生产。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
实施例1
一种高强度碳化物基金属陶瓷衬板，由下列重量份的原料制成：碳化钛56份、碳化钨34份、铝粉10份、钼铁粉45份、硬柱石粉3份、刚玉粉10份、凹凸棒粘土粉10份、碱式碳酸镍1份、三氧化二锡2份、硒化镉6份、高岭土5份。
其制备方法步骤如下：先将各原料投入高速混合机中，对其进行混合搅拌，然后将混合均匀的混料置于模具中进行压制成预制件，压制压强为40-50MPa，再将预制件高温烧结，烧结温度为900-1200℃，烧结时间为3-6h，降温至室温后即可。
实施例2
一种高强度碳化物基金属陶瓷衬板，由下列重量份的原料制成：碳化钛66份、碳化钨44份、铝粉15份、钼铁粉55份、硬柱石粉8份、刚玉粉20份、凹凸棒粘土粉20份、碱式碳酸镍1-6份、三氧化二锡5份、硒化镉7份、高岭土8份。
其制备方法步骤如下：先将各原料投入高速混合机中，对其进行混合搅拌，然后将混合均匀的混料置于模具中进行压制成预制件，压制压强为40-50MPa，再将预制件高温烧结，烧结温度为900-1200℃，烧结时间为3-6h，降温至室温后即可。
实施例3
一种高强度碳化物基金属陶瓷衬板，由下列重量份的原料制成：碳化钛59份、碳化钨38份、铝粉14份、钼铁粉49份、硬柱石粉5份、刚玉粉15份、凹凸棒粘土粉15份、碱式碳酸镍4份、三氧化二锡5份、硒化镉7份、高岭土6份。
其制备方法步骤如下：先将各原料投入高速混合机中，对其进行混合搅拌，然后将混合均匀的混料置于模具中进行压制成预制件，压制压强为40-50MPa，再将预制件高温烧结，烧结温度为900-1200℃，烧结时间为3-6h，降温至室温后即可。

Claims (5)

1.一种高强度碳化物基金属陶瓷衬板，其特征在于，所述高强度碳化物基金属陶瓷衬板由下列重量份的原料制成：碳化钛56-66份、碳化钨34-44份、铝粉10-15份、钼铁粉45-55份、硬柱石粉3-8份、刚玉粉10-20份、凹凸棒粘土粉10-20份、碱式碳酸镍1-6份、三氧化二锡2-5份、硒化镉6-7份、高岭土5-8份。
2.根据权利要求1所述一种高强度碳化物基金属陶瓷衬板，其特征在于，所述高强度碳化物基金属陶瓷衬板由下列重量份的原料制成：碳化钛56份、碳化钨34份、铝粉10份、钼铁粉45份、硬柱石粉3份、刚玉粉10份、凹凸棒粘土粉10份、碱式碳酸镍1份、三氧化二锡2份、硒化镉6份、高岭土5份。
3.根据权利要求1所述一种高强度碳化物基金属陶瓷衬板，其特征在于，所述高强度碳化物基金属陶瓷衬板由下列重量份的原料制成：碳化钛66份、碳化钨44份、铝粉15份、钼铁粉55份、硬柱石粉8份、刚玉粉20份、凹凸棒粘土粉20份、碱式碳酸镍1-6份、三氧化二锡5份、硒化镉7份、高岭土8份。
4.根据权利要求1所述一种高强度碳化物基金属陶瓷衬板，其特征在于，所述高强度碳化物基金属陶瓷衬板由下列重量份的原料制成：碳化钛59份、碳化钨38份、铝粉14份、钼铁粉49份、硬柱石粉5份、刚玉粉15份、凹凸棒粘土粉15份、碱式碳酸镍4份、三氧化二锡5份、硒化镉7份、高岭土6份。
5.权利要求1-4中任一项所述的高强度碳化物基金属陶瓷衬板的制备方法，其特征在于，该方法制备步骤如下：先将各原料投入高速混合机中，对其进行混合搅拌，然后将混合均匀的混料置于模具中进行压制成预制件，压制压强为40-50MPa，再将预制件高温烧结，烧结温度为900-1200℃，烧结时间为3-6h，降温至室温后即可。
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