本发明专利技术属于电火花加工电极材料应用技术领域，具体涉及一种二硼化锆-碳化硅-铜镍电极材料及其制备方法，55％～65％的二硼化锆粉末，20％～40％的碳化硅粉末和5％～15％的铜镍混合粉末，其中铜镍混合粉末是由质量比为9:1的铜粉与镍粉经球磨机混合而成。本发明专利技术通过将碳化硅粉及铜镍粉引入到二硼化锆复合材料体系中，一方面大幅提高了二硼化锆基复合材料的导电性能，另一方面提高了材料的高温强度和抗烧蚀性，同时利用机械合金化降低了二硼化锆复合材料的烧结温度，从而制备出性能优良的二硼化锆复合材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电火花加工电极材料应用
，具体涉及一种二硼化锆-碳化 硅-铜镍电极材料及其制备方法。
技术介绍
精密电加工机床的加工质量主要取决于电极材料，其中电极材料的导电特性及抗 烧蚀性对加工表面质量影响最大。材料的导电性好可以确保加工电极与工件间的顺利引弧 和放电，利于被加工材料的去除（烧蚀）；材料的抗烧蚀性好可以减少电加工过程中的电极 烧损，提高加工形状的精度。对于传统的电加工通常选择紫铜做电极材料，其导电性优良， 但抗烧蚀性不好，加工过程中需消耗大量的铜，造成极大的资源浪费。 制备新型电极材料在技术上的重要性主要体现良好的导电性又具有良好的抗高 温烧蚀性。因此新型电极材料的研究受到科学界和工业界的关注。而现有的二硼化锆基复 合材料主要在高温领域中使用，在精密电加工的电极材料中的应用还未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有精密电加工机床上的电极材料的尺寸稳定性差，电 极材料损耗严重的问题，而提供一种二硼化锆电极材料及其制备方法。具体技术方案如 下： -种二硼化锆电极材料，其材料组成按质量百分比为：55%?65%的二硼化锆粉 末，20%?40%的碳化娃粉末和5%?15%的铜镍混合粉末，其中铜镍混合粉末是由质量 比为9:1的铜粉与镍粉经球磨机混合而成。 所述的二硼化锆粉末、碳化硅粉末和铜镍合金粉末的纯度均不小于98%。 所述的二硼化锆粉末的粒径不大于10 μ m，碳化硅粉末的粒径不大于5 μ m，铜粉 和镍粉的粒径不大于10 μ m。 本专利技术的二硼化锆电极材料的制备方法按下列步骤实现： -、按质量百分比称取55 %?65 %的二硼化锫粉末，20 %?40 %的碳化娃粉末和 5 %?15 %的铜镍混合粉末作为原料，然后将称取的原料置于球磨机中，采用湿法球磨将原 料混合均匀，得到浆料； 二、将步骤一得到的浆料置于真空条件下烘干，烘干后的浆料研碎得到混合粉 料； 三、将步骤二得到的混合粉料置于氩氢混合气体的保护下，在气氛压力不大于 I X IO5Pa,温度为1800°C?1850°C，烧结压力为30MPa?40MPa的条件下保温烧结Ih?3h， 得到二硼化锆电极材料。 步骤一中所述的湿法球磨是以无水乙醇为分散剂，无水乙醇的用量为原料总体积 的1?2倍。 步骤一中所述的球磨机为行星式球磨机，球磨机的转速为220rpm?400rpm，球料 质量比为5?8 : 1，球磨时间为8h?10h。 步骤二中烘干的温度为70°C?80°C。 步骤三中所述的氩氢混合气体由体积比为95%的氩气与5%的氢气组成。 二硼化锆电极材料应用作为电火花加工电极材料。可进行平面、曲面、螺纹及孔的 电火花加工。 本专利技术通过将碳化硅粉及铜镍粉引入到二硼化锆复合材料体系中，一方面大幅提 高了二硼化锆基复合材料的导电性能，另一方面提高了材料的高温强度和抗烧蚀性，同时 利用机械合金化降低了二硼化锆复合材料的烧结温度，从而制备出性能优良的二硼化锆复 合材料。本专利技术制备得到的二硼化锆复合材料的室温抗拉强度为200MPa?300MPa，电阻率 为（1. 3-3. 0) X KT5 Ω /m，线烧蚀率为（〇· 001 ?〇· I) s/min。 【附图说明】 图1为二硼化锆复合材料扫描照片 【具体实施方式】 实施例1 : 本实施例二硼化锆电极材料的制备方法按下列步骤实现： 一、按质量百分比称取60%的二硼化锆粉末，25%的碳化硅粉末和15%的铜镍混 合粉末作为原料，然后将称取的原料置于球磨机中，以无水乙醇为分散剂，在球磨机的转速 为400rpm，球料比为5 : 1的条件下球磨混合8h，得到楽料； 二、将步骤一得到的浆料在温度为80°C的真空条件下烘干，烘干后的浆料置于玛 瑙研钵中研碎，得到混合粉料； 三、将步骤二得到的混合粉料置于氩氢混合气体的保护下，在气氛压力5X 103Pa， 温度为1850°C，烧结压力为30MPa的条件下保温烧结lh，得到二硼化锆电极材料； 其中步骤一中所述的铜镍混合粉末由质量比为9:1的铜粉与镍粉组成。 本实施例步骤一中无水乙醇的用量为原料总体积的1倍。实施例2 : 本实施例与实施例1不同的是步骤一按质量百分比称取65%的二硼化锆粉末， 30 %的碳化硅粉末和5 %的铜镍混合粉末作为原料。 实施例3 : 本实施例与实施例1不同的是步骤一按质量百分比称取55%的二硼化锆粉末， 35 %的碳化硅粉末和10 %的铜镍混合粉末作为原料。 实施例4 : 本实施例二硼化锆电极材料的制备方法按下列步骤实现： 一、按质量百分比称取60%的二硼化锆粉末，32%的碳化硅粉末和8%的铜镍混 合粉末作为原料，然后将称取的原料置于球磨机中，以无水乙醇为分散剂，在球磨机的转速 为220rpm，球料比为8 : 1的条件下球磨混合10h，得到浆料； 二、将步骤一得到的浆料在温度为70°C的真空条件下烘干，烘干后的浆料置于玛 瑙研钵中研碎，得到混合粉料； 三、将步骤二得到的混合粉料置于氩氢混合气体的保护下，在气氛压力7X 104Pa， 温度为1800°C，烧结压力为35MPa的条件下保温烧结2h，得到二硼化锆电极材料； 其中步骤一中所述的铜镍混合粉末由质量比为9:1的铜粉与镍粉组成。 本实施例步骤一中无水乙醇的用量为原料总体积的2倍。实施例5 : 本实施例与实施例4不同的是步骤一按质量百分比称取56%的二硼化锆粉末， 32 %的碳化硅粉末和12 %的铜镍混合粉末作为原料。 实施例6 : 本实施例与实施例4不同的是步骤一按质量百分比称取64%的二硼化锆粉末， 30%的碳化娃粉末和6%的铜镍混合粉末作为原料。 对实施例1至实施例6得到的二硼化锆复合材料切割成标距为3 X 4 X 36mm3的抗 弯试样和Φ3πιπιΧ20πιπι电阻率测试试样，并对试样表面进行抛光处理，然后对抛光后的试 样进行力学性能和电阻率测试，其测试结果见表1。表2为二硼化锆复合材料抗烧蚀性性能 数据。 表 1 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种二硼化锆‑碳化硅‑铜镍电极材料，其组分按质量百分比为：55％～65％的二硼化锆粉末，20％～40％的碳化硅粉末和5％～15％的铜镍混合粉末，其中铜镍混合粉末是由质量比为9:1的铜粉与镍粉经球磨机混合而成。
【技术特征摘要】
1. 一种二硼化锆-碳化硅-铜镍电极材料，其组分按质量百分比为：55%?65%的二 硼化锫粉末，20 %?40 %的碳化娃粉末和5 %?15 %的铜镍混合粉末，其中铜镍混合粉末 是由质量比为9:1的铜粉与镍粉经球磨机混合而成。2. -种如权利要求1所述的二硼化锆-碳化硅-铜镍电极材料，其特征在于，所述二硼 化锆粉末、碳化硅粉末和铜镍合金粉末的纯度均不小于98%。3. -种如权利要求1或2所述的二硼化锆-碳化硅-铜镍电极材料，其特征在于，所述 的二硼化锆粉末的粒径不大于10 U m，碳化硅粉末的粒径不大于5 y m，铜粉和镍粉的粒径 不大于10 ii m。4. 一种如权利要求1所述的二硼化锆-碳化硅-铜镍电极材料的制备方法，其特征在 于：按下列步骤实现： 1) 按质量百分比称取55 %?65 %的二硼化锆粉末，20 %?40 %的碳化硅粉末和5 %? 15 %的铜镍混合粉末作为原料，然后将称取的原料置于球磨机中，采用湿法球磨将原料混 合均匀，得到浆料； 2) 将步骤1)得到的浆料置于真空条件下烘干，烘干后的浆...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜涛，杨宏青，樊喜刚，丁国智，师智斌，郑景珍，张岚，徐宝德，韩文波，伏金娟，
申请(专利权)人：北京星航机电装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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