镁基复合材料及其制备方法技术

技术编号:11052328 阅读:115 留言:0更新日期:2015-02-18 16:48
本发明专利技术公开了一种镁基复合材料及其制备方法,该复合材料含有以下质量百分含量的组分:粒度20~30μm、纯度≥99.8%的镍粉10~15%,粒度5~100μm、纯度≥99.9%的铜粉5~10%,粒度10~50μm、纯度≥99.5%的硅化钛1~2%,粒度1~50μm、纯度≥99.8%的硫化铜4~5%,粒度20~30μm、纯度≥99.3%的硫化锌4~6%,粒度60~80μm、纯度≥99.8%的石墨化碳4~6%,粒度100~200μm、纯度≥99.1%的氧化铅2~3%,其余为粒度40~200μm、纯度≥99.9%的镁粉。制备方法:将各成分混匀,烘干;在600~700MPa的压力下压制成型;烧结,烧结温度为400~1000℃,压力为2~3MPa,保温时间为30~40min。冷却至15~30℃。本发明专利技术复合材料的摩擦力为63.8~70.8N,摩擦系数为0.40~0.43,具有良好的耐摩擦性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金复合材料领域,尤其涉及一种。
技术介绍
粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作 为原料,经过成形和烧结,制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工业技术。目前,粉 末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业 等领域,成为新材料科学中最具发展活力的分支之一。粉末冶金技术具备显著节能、省材、 性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点,非常适合于大批量生产。另外,部分用传 统铸造方法和机械加工方法无法制备的材料和复杂零件也可用粉末冶金技术制造,因而备 受工业界的重视。现有技术的镁基复合材料容易磨损,使用寿命不长。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足,提供一种,复合材料的 耐摩擦性能优异。 为了解决上述技术问题,本专利技术采用以下技术方案: 镁基复合材料,含有以下质量百分含量的组分:粒度20?30 μ m、纯度彡99. 8%的镍粉 10?15%,粒度5?100 μ m、纯度彡99. 9%的铜粉5?10%,粒度10?50 μ m、纯度彡99. 5% 的硅化钛1?2%,粒度1?50 μ m、纯度彡99. 8%的硫化铜4?5%,粒度20?30 μ m、纯度 彡99. 3%的硫化锌4?6%,粒度60?80 μ m、纯度彡99. 8%的石墨化碳4?6%,粒度100? 200 μ m、纯度彡99. 1%的氧化铅2?3%,其余为粒度40?200 μ m、纯度彡99. 9%的镁粉。 作为对本专利技术的进一步改进,镁基复合材料,含有以下质量百分含量的组分:镍粉 12%、铜粉6%、硅化钛1. 2%、硫化铜4. 5%、硫化锌5%、石墨化碳5%、氧化铅2. 5%、其余为镁粉。 作为对本专利技术的进一步改进,镍粉含量是铜粉含量的两倍。 上述镁基复合材料的制备方法,包括以下步骤: (1) 将镍粉、铜粉、硅化钛、硫化铜、硫化锌、石墨化碳、氧化铅、镁粉混匀,放入真空干燥 箱中烘干; (2) 在600?700MPa的压力下压制成型; (3) 烧结炉中烧结,烧结温度为400?1000°C,烧结压力为2?3MPa,保温时间为30? 40min ; (4) 降温冷却至15?30DC。 作为对本专利技术的进一步改进,步骤(3)烧结炉各段温度设置如下,预烧段400? 500°C,烧结段900?KKKTC,预冷段500?600°C。 作为对本专利技术的进一步改进,步骤(4)降温速率为I. 5°C /min。 原理:石墨化碳是碳黑在惰性气体(通常为氩气保护下加热到2700 °C左右生成 的一种碳材料。石墨化碳由微弱的范德华力结合,排列松驰的网状层面组成的球状质点胶 体单元所组成,属于较低石墨化程度的碳素物质在高温条件下,碳黑内部和表面的大空隙 结构被破坏,表面生成光滑、无孔的石墨晶型结构,石墨化碳表面的碳原子之间都是SP2杂 化,有单电子对和活泼离子,并具有六边形的微观结构,单电子对和镁粉电子结合,且形式 稳定,提高复合材料的耐摩擦性能。 有益效果 本专利技术复合材料的摩擦力为63. 8?70. 8N,摩擦系数为0. 40?0. 43,说明本专利技术具有 良好的耐摩擦性能。 【具体实施方式】 下面通过具体实施例对本专利技术作进一步详细介绍,但不局限于此。 实施例1 镁基复合材料,含有以下质量百分含量的组分:粒度20?30 μ m、纯度彡99. 8%的镍粉 12%,粒度5?100 μ m、纯度彡99. 9%的铜粉6%,粒度10?50 μ m、纯度彡99. 5%的硅化钛 1. 2%,粒度1?50 μ m、纯度彡99. 8%的硫化铜4. 5%,粒度20?30 μ m、纯度彡99. 3%的硫化 锌5%,粒度60?80 μ m、纯度彡99. 8%的石墨化碳5%,粒度100?200 μ m、纯度彡99. 1%的 氧化铅2. 5%,其余为粒度40?200 μ m、纯度彡99. 9%的镁粉。 上述镁基复合材料的制备方法,包括以下步骤: (1) 将镍粉、铜粉、硅化钛、硫化铜、硫化锌、石墨化碳、氧化铅、镁粉混匀,放入真空干燥 箱中烘干; (2) 在600?700MPa的压力下压制成型; (3) 烧结炉中烧结,烧结温度为400?1000°C,烧结压力为2?3MPa,保温时间为30? 40min〇 (4)降温冷却至15?30°C。 步骤(3)烧结炉各段温度设置如下,预烧段400?50(TC,烧结段900?KKKTC, 预冷段500?600 °C。 步骤(4)降温速率为I. 5°C /min。 实施例2 镁基复合材料,含有以下质量百分含量的组分:粒度20?30 μ m、纯度彡99. 8%的镍粉 10%,粒度5?100 μ m、纯度彡99. 9%的铜粉5%,粒度10?50 μ m、纯度彡99. 5%的硅化钛 1%,粒度1?50 μ m、纯度彡99. 8%的硫化铜4%,粒度20?30 μ m、纯度彡99. 3%的硫化锌 4%,粒度60?80 μ m、纯度彡99. 8%的石墨化碳4%,粒度100?200 μ m、纯度彡99. 1%的氧 化铅2%,其余为粒度40?200 μ m、纯度彡99. 9%的镁粉。 上述镁基复合材料的制备方法,包括以下步骤: (1) 将镍粉、铜粉、硅化钛、硫化铜、硫化锌、石墨化碳、氧化铅、镁粉混匀,放入真空干燥 箱中烘干; (2) 在600?700MPa的压力下压制成型; (3) 烧结炉中烧结,烧结温度为400?1000°C,烧结压力为2?3MPa,保温时间为30? 40min〇 (4)降温冷却至15?30°C。 步骤(3)烧结炉各段温度设置如下,预烧段400?50(TC,烧结段900?KKKTC, 预冷段500?600 °C。 步骤(4)降温速率为I. 5°C /min。 实施例3 镁基复合材料,含有以下质量百分含量的组分:粒度20?30 μ m、纯度彡99. 8%的镍粉 15%,粒度5?100 μ m、纯度彡99. 9%的铜粉10%,粒度10?50 μ m、纯度彡99. 5%的硅化钛 2%,粒度1?50 μ m、纯度彡99. 8%的硫化铜5%,粒度20?30 μ m、纯度彡99. 3%的硫化锌 6%,粒度60?80 μ m、纯度彡99. 8%的石墨化碳6%,粒度100?200 μ m、纯度彡99. 1%的氧 化铅3%,其余为粒度40?200 μ m、纯度彡99. 9%的镁粉。 上述镁基复合材料的制备方法,包括以下步骤: (1) 将镍粉、铜粉、硅化钛、硫化铜、硫化锌、石墨化碳、氧化铅、镁粉混匀,放入真空干燥 箱中烘干; (2) 在600?700MPa的压力下压制成型; (3) 烧结炉中烧结,烧结温度为400?1000°C,烧结压力为2?3MPa,保温时间为30? 40min〇 (4)降温冷却至15?30°C。 步骤(3)烧结炉各段温度设置如下,预烧段400?500°C,烧结段900?KKKTC, 预冷段500?600 °C。 步骤(4)降温速率为I. 5°C /min。 实施例4 镁基复合材料,含有以下质量百分含量的组分:粒度20?30 μ m、纯度本文档来自技高网...

【技术保护点】
镁基复合材料,其特征在于,含有以下质量百分含量的组分:粒度20~30μm、纯度≥99.8%的镍粉10~15%,粒度5~100μm、纯度≥99.9%的铜粉5~10%,粒度10~50μm、纯度≥99.5%的硅化钛1~2%,粒度1~50μm、纯度≥99.8%的硫化铜4~5%,粒度20~30μm、纯度≥99.3%的硫化锌4~6%,粒度60~80μm、纯度≥99.8%的石墨化碳4~6%,粒度100~200μm、纯度≥99.1%的氧化铅2~3%,其余为粒度40~200μm、纯度≥99.9%的镁粉。

【技术特征摘要】
1. 镁基复合材料,其特征在于,含有以下质量百分含量的组分:粒度20?30 y m、纯 度彡99. 8%的镍粉10?15%,粒度5?100 ii m、纯度彡99. 9%的铜粉5?10%,粒度10? 50 ii m、纯度> 99. 5%的硅化钛1?2%,粒度1?50 ii m、纯度> 99. 8%的硫化铜4?5%,粒 度20?30 ii m、纯度彡99. 3%的硫化锌4?6%,粒度60?80 ii m、纯度彡99. 8%的石墨化 碳4?6%,粒度100?200 ii m、纯度彡99. 1%的氧化铅2?3%,其余为粒度40?200 ii m、 纯度彡99. 9%的镁粉。2. 根据权利要求1所述的镁基复合材料,其特征在于含有以下质量百分含量的组分: 镍粉12%、铜粉6%、硅化钛1. 2%、硫化铜4. 5%、硫化锌5%、石墨化碳5%、氧化铅2. ...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘莉王爽邱晶刘晓东黄明明
申请(专利权)人:苏州莱特复合材料有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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