The invention belongs to the field of inorganic non-metallic hard materials, and discloses a preparation method of three element osmium tungsten two boron compound hard material. A mechanical chemical method, using high-energy ball milling equipment, with high purity osmium (Os), tungsten (W) and boron (B) powder as raw material, prepared at room temperature and two osmium tungsten boride powder; high temperature sintering in argon atmosphere, the osmium tungsten two boride powder synthesized by Sintering Densification, get osmium tungsten three element two boron compound hard materials. The three element osmium tungsten two boron compound hard materials (Os1 xWxB2) has high density, high hardness and high temperature stability. The prepared tungsten tungsten two boride material can be used for industrial purposes such as cutting, cutting and grinding.
【技术实现步骤摘要】
一种三元系锇钨二硼化物硬质材料及其制备方法和应用
本专利技术属于无机非金属硬质材料
,更具体地,涉及一种三元系锇钨二硼化物(Os1-xWxB2)硬质材料及其制备方法和应用。
技术介绍
超硬材料因其具有高硬度、耐磨损、热稳定性好等优良的物理和化学性质,而迅速的成为现代工业和科学技术研究领域内重要的基础功能材料之一。目前用于工业生产的超硬材料主要是金刚石和立方碳化硼,其合成需要高温高压等条件。金刚石在空气中加热到800℃易被氧化,另外,在加工含铁类金属工件时,由于碳会渗入到工件中导致工件磨损和加工硬化。立方碳化硼的热稳定性和化学稳定性均优于金刚石,但由于这类材料需要在高温高压下制备,生产成本很高。而且立方氮化硼的沉积速率低,沉积温度高,以及立方氮化硼薄膜中总含有一些难以消除的h-BN或非晶BN成份等影响其性能。因此,金刚石和立方碳化硼的工业应用受到限制。近年来,通过科学工作者的不断努力下,许多具有优异物理、化学特性的新型超硬材料被设计和合成出来。其中一类是由强共价键的轻元素B、C、N和O组成的化合物,如B4C、B6O、B13O2和C-BC2N等。另一类是由具有高价电子密度的过渡金属与轻元素(B、C和N等)所形成的化合物。其中比较典型的是5d过渡金属硼化物,如OsB2、ReB2、RuB2等。他们具有高硬度、耐磨损和良好的化学性质。理论预测OsB2具有超硬特性,而实验合成的OsB2被证明只具有较高的硬度,在合成和高温烧结过程中有低硼化物的生成,并在高温烧结过程中部分OsB2发生了六方结构向正交结构的相变,在一定程度上影响了OsB2的力学性能。传统的制备过渡金 ...
【技术保护点】
一种三元系锇钨二硼化合物硬质材料的制备方法,其特征在于,包括如下具体步骤:S1.将锇粉、钨粉和硼粉混合,连同磨球至于研磨罐中,在常温常压下,通过高能球磨合成锇钨二硼化合物粉末;S2.将锇钨二硼化合物粉末在惰性气氛下,经1500~1800℃烧结,得到三元系锇钨二硼化合物硬质材料。
【技术特征摘要】
1.一种三元系锇钨二硼化合物硬质材料的制备方法,其特征在于,包括如下具体步骤:S1.将锇粉、钨粉和硼粉混合,连同磨球至于研磨罐中,在常温常压下,通过高能球磨合成锇钨二硼化合物粉末;S2.将锇钨二硼化合物粉末在惰性气氛下,经1500~1800℃烧结,得到三元系锇钨二硼化合物硬质材料。2.根据权利要求1所述的三元系锇钨二硼化合物硬质材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述锇粉和钨粉的总摩尔与硼粉的摩尔比为2.5~3.5;所述锇粉、钨粉和硼粉总质量与磨球的质量比为1:3~5,所述磨球和研磨罐的材质为碳化钨。3.根据权利要求1所述的三元系锇钨二硼化合物硬质材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述球磨的时间为32~40h。4.根据权利要求1所述的三元系锇钨二硼化合物硬质材料的制备方法,其特征在于,步骤S2中所述惰性气氛为氩气。5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:龙莹,邹灿辉,郑鑫,莫杏源,林华泰,
申请(专利权)人:广东工业大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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