基于碳迁移的表面自润滑Ti(C,N)基金属陶瓷制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于碳迁移的表面自润滑Ti(C,N)基金属陶瓷制备方法，其特征是先在500～650℃下保温2～4h形成孔隙度为25%～40%的脱除成型剂的金属陶瓷生坯；然后将无定形Si‑C‑O包覆TiH2的核/壳结构粉末，厚度小于3nm、层数小于3层且比表面积大于250m

【技术实现步骤摘要】
基于碳迁移的表面自润滑Ti(C,N)基金属陶瓷制备方法
本专利技术涉及一种金属陶瓷材料的制备方法，特别涉及基于碳迁移的表面自润滑Ti(C,N)基金属陶瓷制备方法，属于复合材料领域。
技术介绍
Ti(C,N)金属陶瓷由于具有比WC基硬质合金更好的红硬性、较低的腐蚀性、导热率和摩擦系数、较好的抗粘刀能力,在许多加工场合已成功取代WC硬质合金。通过表面渗碳处理制备出表面自润滑的金属陶瓷，可以进一步提高其抗摩擦磨损性能。CN94119863.4公开了一种陶瓷材料的渗碳方法。将陶瓷(Al2O3、ZrO2或氧化物系列)浸入HF溶液，以便对其进行深入到0.01μm～100μm的表面处理；将经过上述表面处理的陶瓷材料放入石英管中，再转入渗碳炉中；然后注入硅氧烷和轻石油，加热和冷却；最后进行树脂处理、洗涤和干燥，得到碳浸渗入0.01μm～100μm的渗碳滑动材料。这样，渗碳在简单方式下进行，可使滑动材料诸如Al2O3等具有改善的摩擦系数和其它改善的性能。钟杰等报道了一种金属陶瓷的双辉渗碳方法，按TiC-10wt%TiN-32wt%Ni-16wt%Mo-8.4wt%WC配料，粉末混合后加适量酒精分散，机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于碳迁移的表面自润滑Ti(C,N)基金属陶瓷制备方法，其特征在于依次包含以下步骤：（1）脱成型剂金属陶瓷生坯制备：按重量百分比称取各种原料粉末配料，其中Ni占5～20wt%，Co占0～20wt%，Mo2C占5～15wt%， WC占5～20wt%，TiC0.7N0.3为余量；将称取的粉末混合并经过球磨、过滤、干燥、掺成型剂、压制成型得到金属陶瓷生坯；金属陶瓷生坯在真空烧结炉中500～650℃保温2～4h，真空度为10～25Pa, 形成孔隙度为25%～40%的脱除成型剂的金属陶瓷生坯；（2）含氢渗碳介质配制：先称取粒度为0.5~1.5μm的TiH2粉末加入到无水乙醇中形成TiH2占35wt%...

【技术特征摘要】
1.一种基于碳迁移的表面自润滑Ti(C,N)基金属陶瓷制备方法，其特征在于依次包含以下步骤：（1）脱成型剂金属陶瓷生坯制备：按重量百分比称取各种原料粉末配料，其中Ni占5～20wt%，Co占0～20wt%，Mo2C占5～15wt%，WC占5～20wt%，TiC0.7N0.3为余量；将称取的粉末混合并经过球磨、过滤、干燥、掺成型剂、压制成型得到金属陶瓷生坯；金属陶瓷生坯在真空烧结炉中500～650℃保温2～4h，真空度为10～25Pa,形成孔隙度为25%～40%的脱除成型剂的金属陶瓷生坯；（2）含氢渗碳介质配制：先称取粒度为0.5~1.5μm的TiH2粉末加入到无水乙醇中形成TiH2占35wt%的混合液，然后进行20~40min的超声分散处理，并在80~100℃和真空度为10～20Pa条件下真空干燥1h；再以去离子水和无水乙醇混合液为溶剂配制溶液，按浓度为0.1～0.8mol/L加入聚碳硅烷，按聚碳硅烷浓度的10倍加入经过超声分散的TiH2粉末，并用CH3COOH调节pH值到3～6,然后在磁力搅拌器中60～80℃下搅拌8～24h，并在120~150℃下干燥1～3h，得到无定形Si-C-O包覆TiH2的核/壳结构粉末；再将无定形Si-C-O包覆TiH2的核/壳结构粉末，厚度小于3nm、层数小于3层且比表面积大于250m2/g的石墨烯，Na2CO3三种物质按重量百分比2:1:1混合，并在行星球磨机中球磨1~2h，制成含氢渗碳介质；（3）生坯在含氢渗碳介质中的装填：先将含氢渗碳介质装入石墨坩埚中，再将脱除成型剂的金属陶瓷生坯埋入；含氢渗碳介质与脱成型剂金属陶瓷生坯的重量比为5:1，并确保脱成型剂金属陶...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊计，郭智兴，刘俊波，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51