耐磨陶瓷复合材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101913871A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101913871A(43)申请公布日2010.12.15(21)申请号201010228586.9(22)申请日2010.07.15(71)申请人南京信息工程大学地址210044江苏省南京市浦口区宁六路219号(72)发明人赵浩峰王玲陶诏灵(74)专利代理机构南京汇盛专利商标事务所(普通合伙)32238代理人张立荣(51)Int.Cl.C04B35/565(2006.01)C04B35/515(2006.01)C04B35/584(2006.01)C04B35/645(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称耐磨陶瓷复合材料及其制备方法(57)摘要本发明提供一种耐磨陶瓷复合材料，该陶瓷的性能优越，强度高。该制备方法工艺简单，生产成本低，能耗小，适于工业化生产。原料按重量百分比：SiC粉15-20％，TiCN粉20-25％，Si3N4粉15-20％，V2O5粉0.5-1.5％，SiO2粉4-6％，ZrO2粉2-5％，CeO2粉0.05-0.15％，其余为Al2O3粉进行配料，各粉料的粒度为500-800目；将上述粉料装入球磨机中，然后注水，注水重量和粉料总重量之比为1∶1；球磨湿混12h后取出烘干，烘干温度为150-200℃；装入模具中并施加50MPa压力，保压5min；然后放入电炉中烧结，随炉冷却便得到耐磨陶瓷复合材料。CN109387ACN101913871A权利要求书1/1页1.一种耐磨陶瓷复合材料各成分的重量百分含量为：SiC15-20％，TiCN20-25％，Si3N415-20％，V2O50.5-1.5％，SiO24-6％，ZrO22-5％，CeO20.05-0.15％，其余为Al2O3。2.一种耐磨陶瓷复合材料制备方法，其制备过程如下：各成份先按重量百分比：SiC粉15-20％，TiCN粉20-25％，Si3N4粉15-20％，V2O5粉0.5-1.5％，SiO2粉4-6％，ZrO2粉2-5％，CeO2粉0.05-0.15％，其余为Al2O3粉进行配料，各粉料的粒度均为500-800目；将上述粉料装入球磨机中，然后注水，注水重量和粉料总重量之比为1∶1；球磨湿混12h后取出烘干，烘干温度为150-200℃；然后将烘干的物料在球磨机中粉碎到270-500目，装入模具中并施加50MPa压力，保压5min；然后放入电炉中烧结，先加热到500-600℃保温0.5-1h，然后再升温1350℃～1450℃，保温2-4h；之后随炉冷却便得到耐磨陶瓷复合材料。2CN101913871A说明书1/3页耐磨陶瓷复合材料及其制备方法一、技术领域[0001]本发明属于无机非金属材料领域，涉及一种耐磨陶瓷复合材料及其制备方法。二、技术背景[0002]目前无机非金属材料领域中，对陶瓷的耐磨性能受到了重视。[0003]CN200710016886.9号申请涉及一种SiC-BN-C复合材料及其制备方法，其以Si3N4、B4C和C为原料，各成分的重量百分含量分别为6.4％～63.8％、2.5％～24.9％和11.9％～91.1％。制备方法为：按上述重量百分含量取Si3N4粉、B4C粉和C粉进行球磨湿混；立即将混好的物料烘干；将烘干的物料破碎后装入石墨模具中并预压；放入热压炉中，在真空或保护气氛中热压烧结，热压烧结温度为1700℃～2200℃，加压15～30MPa，保温保压30min～2h。或以含有挥发份的无定形碳为碳源，将混合烘干的物料破碎装入钢模具中并施加50～300MPa压力保压10min～2h；然后放入热压炉或气氛烧结炉中，在真空或保护气氛中烧结，温度升高到800℃～1400℃保温30min～2h，烧结温度为1800℃～2200℃，保温30min～2h。该材料性能优越，制备工艺简单，生产成本低。在其实施例中以含有11wt.％左右挥发份的中间相碳微球为碳源，a.按重量百分比取Si3N4粉14.5％、B4C粉5.7％和中间相碳微球粉79.8％进行球磨湿混24h；b.立即将混好的物料烘干；c.将烘干的物料破碎装入钢模具中并施加150MPa压力保压30min；d.然后放入真空热压炉中，在真空中烧结，当温度升高到950℃～1050℃保温30min，烧结温度为1950℃～2050℃，保温1h。热压烧结后得到的SiC-BN-C复合材料的致密度为81％，复合材料的抗弯强度为90MPa，断裂韧性为0.7MPa·m1/2，复合材料的维氏硬度为0.4GPa。可以看出，其制备时的烧结温度均很高，能源消耗大，制备成本高。三、发明内容[0004]本发明的目的就是针对上述技术缺陷，提供一种耐磨陶瓷复合材料，该陶瓷的性能优越，强度高。[0005